Un nou studiu a propus un scenariu conform căruia materia întunecată ar putea fi făcută din fotoni întunecați ultraluminoși care ne-au încălzit universul.
Spectrograful de origine cosmică (COS) de la bordul telescopului spațial Hubble, care măsoară „pânza cosmică”, filamentele complicate și subțiri care umplu spațiul dintre galaxii, spune că această ipoteză este în perfect acord cu observațiile. Conform datelor culese de COS, simulările hidrodinamice ale modelului tradițional de formare a structurii indică faptul că filamente intergalactice cosmice sunt mai fierbinți decât sunt.
Oamenii de știință au spus, „Deoarece fotonii întunecați se pot transforma în fotoni de joasă frecvență și încălzi structurile cosmice. Ei ar putea explica bine informațiile experimentale.”
Autorii James S. Bolton (Universitatea din Nottingham), Andrea Caputo (CERN și Universitatea Tel Aviv), Hongwan Liu (Universitatea din New York) și Matteo Viel (SISSA) explică: „Fotonii întunecați sunt particule noi ipotetice care sunt purtătoare de forță pentru o nouă forță în sectorul întunecat, la fel ca și cum fotonul este purtătorul de forță pentru electromagnetism. Spre deosebire de fotoni, totuși, aceștia pot avea masă. În special, fotonul întunecat ultraluminos – cu o masă cu douăzeci de ordine de mărime mai mică decât electronul – este un bun candidat pentru materia întunecată. "
Similar cu felul în care se amestecă diferite tipuri de neutrini, întunecați și obișnuiți fotoni De asemenea, se anticipează că vor face acest lucru, permițând materiei întunecate fotonului întunecat ultraluminos să se transforme în fotoni de joasă frecvență. The rețea cosmică vor fi încălzite de acești fotoni, dar spre deosebire de alte mecanisme de încălzire bazate pe procese astrofizice, cum ar fi formarea stelelor și vânturile galactice, acest proces de încălzire este mai difuz și mai eficient chiar și în locuri care nu sunt foarte dense.
Matteo Viel explică: „De obicei, filamentele cosmice au fost folosite pentru a sonda proprietățile la scară mică ale materiei întunecate, în timp ce în acest caz, am folosit pentru prima dată datele medii intergalactice cu deplasare spre roșu scăzută ca calorimetru, pentru a verifica dacă toate procesele de încălzire de care suntem conștienți. sunt suficiente pentru a reproduce datele. Am constatat că nu este cazul: lipsește ceva pe care îl modelăm ca o contribuție produsă de fotonul întunecat.”
Referința jurnalului:
- James S. Bolton, Andrea Caputo, Hongwan Liu și Matteo Viel. Comparația dintre observațiile forestiere Lyman-α cu deplasare redusă la roșu cu simulările hidrodinamice cu materia întunecată fotonică întunecată. Scrisori de recenzie fizică. DOI: 10.1103/PhysRevLett.129.211102
