اقترحت دراسة جديدة سيناريو مفاده أن المادة المظلمة يمكن أن تتكون من فوتونات داكنة خفيفة للغاية تعمل على تسخين الكون.
ويقول مطياف الأصل الكوني (COS) الموجود على متن تلسكوب هابل الفضائي، والذي يقيس "الشبكة الكونية"، وهي خيوط معقدة واهية تملأ الفضاء بين المجرات، إن هذه الفرضية تتفق تمامًا مع الملاحظات. وفقا للبيانات التي جمعتها COS، تشير عمليات المحاكاة الهيدروديناميكية للنموذج التقليدي لتكوين الهيكل إلى أن الخيوط الكونية بين المجرات أكثر سخونة مما هي عليه.
قال العلماء، "نظرًا لأن الفوتونات المظلمة يمكن أن تتحول إلى فوتونات منخفضة التردد وتسخن الهياكل الكونية. يمكنهم شرح المعلومات التجريبية بشكل جيد.
يشرح المؤلفون جيمس س. بولتون (جامعة نوتنغهام)، وأندريا كابوتو (CERN وجامعة تل أبيب)، وهونغوان ليو (جامعة نيويورك)، وماتيو فييل (SISSA)، ما يلي: "الفوتونات المظلمة هي جسيمات افتراضية جديدة تحمل القوة لكائن جديد القوة في القطاع المظلم، تشبه إلى حد كبير كيف أن الفوتون هو حامل القوة الكهرومغناطيسية. ومع ذلك، على عكس الفوتونات، يمكن أن يكون لها كتلة. على وجه الخصوص، يعتبر الفوتون الداكن الخفيف جدًا - الذي تبلغ كتلته أقل من الإلكترون بعشرين مرة - مرشحًا جيدًا لـ المادة السوداء".
يشبه ذلك كيفية اختلاط أنواع مختلفة من النيوترينوات، المظلمة والعادية الفوتونات ومن المتوقع أيضًا أن تفعل ذلك، مما يسمح للمادة المظلمة للفوتون الداكن للغاية بالتحول إلى فوتونات منخفضة التردد. ال شبكة كونية سيتم تسخينها بواسطة هذه الفوتونات، ولكن على عكس آليات التسخين الأخرى القائمة على العمليات الفيزيائية الفلكية، مثل تشكيل النجوم والرياح المجرية، تكون عملية التسخين هذه أكثر انتشارًا وفعالية حتى في الأماكن غير الكثيفة جدًا.
ماتيو فييل ويوضح: "عادة، يتم استخدام الخيوط الكونية لاستكشاف خصائص المادة المظلمة على نطاق صغير، بينما في هذه الحالة، استخدمنا لأول مرة بيانات الوسط بين المجرات ذات الانزياح الأحمر المنخفض كمسعر، للتحقق مما إذا كانت جميع عمليات التسخين التي نعرفها كافية لإعادة إنتاج البيانات. لقد وجدنا أن الأمر ليس كذلك: هناك شيء مفقود نمثله كمساهمة ينتجها الفوتون المظلم.
المرجع مجلة:
- جيمس س. بولتون وأندريا كابوتو وهونغوان ليو وماتيو فييل. مقارنة ملاحظات غابات Lyman-α ذات الانزياح المنخفض نحو الأحمر مع المحاكاة الهيدروديناميكية مع المادة المظلمة للفوتون الداكن. استعراض للحروف البدنية. دوى: 10.1103 / PhysRevLett.129.211102
