Uus uuring pakkus välja stsenaariumi, mille kohaselt saab tumeainet valmistada ülikergetest tumedatest footonitest, mis soojendasid meie universumit.
Hubble'i kosmoseteleskoobi pardal asuv kosmilise päritolu spektrograaf (COS), mis mõõdab "kosmilist võrku", galaktikate vahelist ruumi täitvaid keerulisi ja õhukesi filamente, ütleb, et see hüpotees on vaatlustega täiesti kooskõlas. COS-i kogutud andmete kohaselt näitavad traditsioonilise struktuuri moodustumise mudeli hüdrodünaamilised simulatsioonid, et kosmilised galaktikatevahelised filamendid on kuumemad kui nad on.
Teadlased ütlesid, "Kuna tumedad footonid võivad muutuda madala sagedusega footoniteks ja soojendada kosmilisi struktuure. Nad võiksid eksperimentaalset teavet hästi selgitada.
Autorid James S. Bolton (Nottinghami ülikool), Andrea Caputo (CERN ja Tel Avivi ülikool), Hongwan Liu (New Yorgi ülikool) ja Matteo Viel (SISSA) selgitavad, "Tumedad footonid on hüpoteetilised uued osakesed, mis on uue jõu kandjad jõud pimedas sektoris, sarnaselt sellele, kuidas footon on jõu kandja elektromagnetism. Erinevalt footonitest võib neil siiski olla mass. Eelkõige on ülikerge tume footon – mille mass on elektronist kuni kakskümmend suurusjärku väiksem – hea kandidaat tumeaine. "
Sarnaselt sellele, kuidas erinevad neutriinotüübid segunevad, tumedad ja tavalised footonid eeldatakse ka seda, võimaldades ülikergetel tumefootonitel tumeainel muutuda madala sagedusega footoniteks. The kosmiline võrk soojendatakse nende footonitega, kuid erinevalt teistest astrofüüsikalistel protsessidel põhinevatest kuumutusmehhanismidest, nagu tähtede teke ja galaktilised tuuled, on see kütteprotsess hajusam ja tõhusam isegi kohtades, mis pole väga tihedad.
Matteo Viel selgitab: "Tavaliselt on tumeaine väikesemahuliste omaduste uurimiseks kasutatud kosmilisi filamente, kuid antud juhul kasutasime esmakordselt kalorimeetrina madala punanihkega intergalaktilise keskkonna andmeid, et kontrollida, kas kõik kuumenemisprotsessid on meile teada. on piisavad andmete taasesitamiseks. Leidsime, et see pole nii: midagi on puudu, mida me modelleerime tumeda footoni panusena.
Ajakirja viide:
- James S. Bolton, Andrea Caputo, Hongwan Liu ja Matteo Viel. Madala punase nihkega Lyman-α metsavaatluste võrdlus tumeda footoni tumeainega hüdrodünaamiliste simulatsioonidega. Physical Review Letters. DOI: 10.1103/PhysRevLett.129.211102
