Un nuevo estudio propuso un escenario en el que la materia oscura podría formarse a partir de fotones oscuros ultraligeros que calentaron nuestro universo.
El espectrógrafo de origen cósmico (COS) a bordo del telescopio espacial Hubble, que mide la “red cósmica”, los intrincados y endebles filamentos que llenan el espacio entre las galaxias, dice que esta hipótesis concuerda perfectamente con las observaciones. Según los datos recogidos por COS, las simulaciones hidrodinámicas del modelo tradicional de formación de estructuras indican que la filamentos intergalácticos cósmicos están más calientes que ellos.
Los científicos dijeron, “Ya que los fotones oscuros podrían convertirse en fotones de baja frecuencia y calentar las estructuras cósmicas. Bien podrían explicar la información experimental”.
Los autores James S. Bolton (Universidad de Nottingham), Andrea Caputo (CERN y Universidad de Tel Aviv), Hongwan Liu (Universidad de Nueva York) y Matteo Viel (SISSA) explican: “Los fotones oscuros son nuevas partículas hipotéticas que son los portadores de fuerza para una nueva fuerza en el sector oscuro, muy parecido a cómo el fotón es el portador de fuerza para electromagnetismo. Sin embargo, a diferencia de los fotones, pueden tener masa. En particular, el fotón oscuro ultraligero (con una masa tan pequeña como veinte órdenes de magnitud menor que la del electrón) es un buen candidato para la materia oscura."
De manera similar a cómo se mezclan diferentes tipos de neutrinos, oscuros y ordinarios. fotones También se prevé que lo hagan, permitiendo que la materia oscura de fotones oscuros ultraligeros se transforme en fotones de baja frecuencia. El web cósmica serán calentados por estos fotones, pero a diferencia de otros mecanismos de calentamiento basados en procesos astrofísicos, como formación estelar y vientos galácticos, este proceso de calentamiento es más difuso y efectivo incluso en lugares poco densos.
Mateo Viel explica la: “Normalmente, se han utilizado filamentos cósmicos para investigar propiedades a pequeña escala de la materia oscura, mientras que en este caso, hemos utilizado por primera vez los datos del medio intergaláctico de bajo corrimiento al rojo como calorímetro, para comprobar si todos los procesos de calentamiento que conocemos son suficientes para reproducir los datos. Descubrimos que no es así: falta algo que modelamos como una contribución producida por el fotón oscuro”.
Referencia de la revista:
- James S. Bolton, Andrea Caputo, Hongwan Liu y Matteo Viel. Comparación de observaciones del bosque Lyman-α de bajo corrimiento al rojo con simulaciones hidrodinámicas con materia oscura de fotones oscuros. Physical Review Letters. DOI: 10.1103 / PhysRevLett.129.211102
