Une nouvelle étude a proposé un scénario selon lequel la matière noire pourrait être fabriquée à partir de photons sombres ultralégers qui réchauffaient notre univers.
Le spectrographe d'origine cosmique (COS) embarqué sur le télescope spatial Hubble, qui mesure la « toile cosmique », les filaments complexes et fragiles remplissant l'espace entre les galaxies, indique que cette hypothèse est en parfait accord avec les observations. Selon les données recueillies par COS, les simulations hydrodynamiques du modèle traditionnel de formation des structures indiquent que le filaments intergalactiques cosmiques sont plus chauds qu'eux.
Les scientifiques ont dit : « Puisque les photons sombres pourraient se convertir en photons basse fréquence et chauffer les structures cosmiques. Ils pourraient très bien expliquer les informations expérimentales.
Les auteurs James S. Bolton (Université de Nottingham), Andrea Caputo (CERN et Université de Tel Aviv), Hongwan Liu (Université de New York) et Matteo Viel (SISSA) expliquent : "Les photons sombres sont de nouvelles particules hypothétiques qui sont les vecteurs de force d'un nouveau force dans le secteur sombre, un peu comme la façon dont le photon est le porteur de force pour électromagnétisme. Cependant, contrairement aux photons, ils peuvent avoir une masse. En particulier, le photon sombre ultraléger, dont la masse est inférieure de vingt ordres de grandeur à celle de l'électron, est un bon candidat pour la matière noire. »
Semblable à la façon dont différents types de neutrinos se mélangent, sombres et ordinaires photons devraient également le faire, permettant à la matière noire ultralégère de se transformer en photons basse fréquence. Le web cosmique sera chauffé par ces photons, mais contrairement à d'autres mécanismes de chauffage basés sur des processus astrophysiques, comme formation d'étoiles et les vents galactiques, ce processus de chauffage est plus diffus et efficace même dans les endroits peu denses.
Matéo Viel Explique: "Habituellement, les filaments cosmiques ont été utilisés pour sonder les propriétés de la matière noire à petite échelle, tandis que dans ce cas, nous avons utilisé pour la première fois les données du milieu intergalactique à faible redshift comme calorimètre, pour vérifier si tous les processus de chauffage dont nous avons connaissance sont suffisants pour reproduire les données. Nous avons constaté que ce n’était pas le cas : il manque quelque chose que nous modélisons comme une contribution produite par le photon sombre.
Journal de référence:
- James S. Bolton, Andrea Caputo, Hongwan Liu et Matteo Viel. Comparaison des observations de la forêt Lyman-α à faible redshift avec les simulations hydrodynamiques avec la matière noire à photons noirs. Physical Review Letters. EST CE QUE JE: 10.1103 / PhysRevLett.129.211102
