Materia întunecată este o substanță fantomatică pe care astronomii nu au reușit să o detecteze de zeci de ani, dar despre care știm că are o influență enormă asupra materiei normale din univers, cum ar fi stelele și galaxiile. Prin atracția gravitațională masivă pe care o exercită asupra galaxiilor, le învârte, le dă o împingere suplimentară de-a lungul orbitelor lor sau chiar le rupe.
Ca o oglindă cosmică de carnaval, de asemenea, curbează lumina de la obiecte îndepărtate pentru a crea imagini distorsionate sau multiple, proces numit lentilă gravitațională.
Și cercetare recentă sugerează că poate crea și mai multă dramă decât aceasta, prin producerea de stele care explodează.
Cu toate ravagiile pe care le joacă cu galaxiile, nu se știu multe despre dacă materia întunecată poate interacționa cu ea însăși, altfel decât prin gravitație. Dacă experimentează alte forțe, acestea trebuie să fie foarte slabe, altfel ar fi fost măsurate.
Un posibil candidat pentru o particulă de materie întunecată, alcătuită dintr-o clasă ipotetică de particule masive care interacționează slab (sau WIMP-uri), a fost studiat intens, până acum fără dovezi observaționale.
Recent, alte tipuri de particule, de asemenea slab interacționate, dar extrem de ușoare, au devenit în centrul atenției. Aceste particule, numite axioane, au fost primii propus la sfârșitul anilor 1970 la rezolva o problemă cuantică, dar pot fi potrivite și pentru materia întunecată.
Spre deosebire de WIMP-urile, care nu pot „lipi” împreună pentru a forma obiecte mici, axionii pot face acest lucru. Deoarece sunt atât de ușoare, un număr mare de axioni ar trebui să țină cont de toată materia întunecată, ceea ce înseamnă că ar trebui să fie înghesuiți împreună. Dar pentru că sunt un tip de particule subatomice cunoscute sub numele de a boson, nu le deranjează.
De fapt, calculele arată că axioanele ar putea fi împachetate atât de strâns încât încep să se comporte ciudat - acționând în mod colectiv ca o undă - conform regulilor mecanicii cuantice, teoria care guvernează microlumea atomilor și particulelor. Această stare se numește a Condensat Bose-Einsteinși s-ar putea, în mod neașteptat, permite axiilor să formeze „stele” pe cont propriu.
Acest lucru s-ar întâmpla atunci când unda se mișcă singură, formând ceea ce fizicienii numesc un „soliton”, care este o bucată de energie localizată care se poate mișca fără a fi distorsionată sau dispersată. Acest lucru este adesea văzut pe Pământ în vârtejuri și vârtejuri sau în inelele cu bule delfinii se bucură de sub apă.
nou studiu oferă calcule care arată că astfel de solitoni ar ajunge să crească în dimensiune, devenind o stea, similară ca mărime cu, sau mai mare decât, o stea normală. Dar, în cele din urmă, devin instabile și explodează.
Energia eliberată dintr-o astfel de explozie (numită „bosenova”) ar rivaliza cu cea a unei supernove (o stea normală care explodează). Având în vedere că materia întunecată depășește cu mult materia vizibilă din univers, acest lucru ar lăsa cu siguranță un semn în observațiile noastre asupra cerului. Trebuie să găsim încă astfel de cicatrici, dar noul studiu ne oferă ceva de căutat.
Un test de observație
cercetătorii din spatele studiului spunem că gazul din jur, format din materie normală, ar absorbi această energie suplimentară din explozie și ar emite o parte din ea înapoi. Deoarece majoritatea acestui gaz este format din hidrogen, știm că această lumină ar trebui să fie în frecvențe radio.
Emotionant, observațiile viitoare cu Matrice de kilometri pătrați radiotelescopul poate fi capabil să-l ridice.
Deci, în timp ce artificiile de la exploziile de stele întunecate pot fi ascunse de vederea noastră, am putea să le găsim consecințele în materia vizibilă. Ceea ce este grozav este că o astfel de descoperire ne-ar ajuta să aflăm din ce este formată de fapt materia întunecată - în acest caz, cel mai probabil axioni.
Ce se întâmplă dacă observațiile nu detectează semnalul prezis? Acest lucru probabil nu va exclude complet această teorie, deoarece alte particule „asemănătoare axionilor” sunt încă posibile. Un eșec al detectării poate indica, totuși, că masele acestor particule sunt foarte diferite sau că nu se cuplează cu radiația atât de puternic pe cât am crezut.
De fapt, acest lucru s-a mai întâmplat. Inițial, se credea că axiunile se vor cupla atât de puternic încât ar putea răcește gazul din interiorul stelelor. Dar, deoarece modelele de răcire a stelelor au arătat că stelele sunt foarte bune fără acest mecanism, puterea de cuplare a axionului a trebuit să fie mai mică decât se presupunea inițial.
Desigur, nu există nicio garanție că materia întunecată este formată din axioni. WIMP-urile sunt încă concurenți în această cursă și mai sunt si altele.
De altfel, unele studii sugerează că materia întunecată asemănătoare WIMP poate forma, de asemenea, „stele întunecate”. În acest caz, stelele ar fi totuși normale (facute din hidrogen și heliu), cu materia întunecată doar alimentându-le.
Se preconizează că aceste stele întunecate alimentate de WIMP vor fi supermasive și vor trăi doar pentru o perioadă scurtă de timp în universul timpuriu. Dar au putut fi observate de telescopul spațial James Webb. Un studiu recent a afirmat trei astfel de descoperiri, deși juriul este încă în discuție dacă acesta este într-adevăr cazul.
Cu toate acestea, entuziasmul cu privire la axioni este în creștere și există multe planuri pentru a le detecta. De exemplu, sunt așteptate axioni a converti în fotoni atunci când trec printr-un câmp magnetic, deci observațiile de fotoni cu o anumită energie vizează stele cu câmp magnetic, cum ar fi stelele neutronice sau chiar soarele.
Pe frontul teoretic, există eforturi pentru a rafina predicțiile despre cum ar arăta universul cu diferite tipuri de materie întunecată. De exemplu, axionii pot fi distinși de WIMP-uri prin felul în care îndoaie lumina prin lentilă gravitațională.
Cu observații și teorii mai bune, sperăm că misterul materiei întunecate va fi dezvăluit în curând.
Acest articol este republicat de la Conversaţie sub licență Creative Commons. Citeste Articol original.
Credit imagine: ESA/Webb, NASA & CSA, A. Martel
- Distribuție de conținut bazat pe SEO și PR. Amplifică-te astăzi.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Împuterniciți-vă. Accesați Aici.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Cunoștințe amplificate. Accesați Aici.
- PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Mediu inconjurator, Solar, Managementul deșeurilor. Accesați Aici.
- PlatoHealth. Biotehnologie și Inteligență pentru studii clinice. Accesați Aici.
- Sursa: https://singularityhub.com/2024/03/25/dark-stars-dark-matter-may-form-exploding-stars-finding-them-could-help-reveal-what-its-made-of/
- :are
- :este
- :nu
- $UP
- 1
- 100
- 600
- 7
- a
- Capabil
- Despre Noi
- Cont
- actorie
- de fapt
- Aftermath
- TOATE
- de-a lungul
- de asemenea
- Cu toate ca
- an
- și
- separat
- SUNT
- articol
- artist
- AS
- asumat
- atenţie
- înapoi
- BE
- deoarece
- deveni
- devenire
- fost
- înainte
- în spatele
- fiind
- de mai jos
- Mai bine
- Proiect de lege
- balon
- dar
- by
- calcule
- apel
- denumit
- CAN
- candidat
- nu poti
- Carnaval
- caz
- sigur
- revendicat
- clasă
- îndeaproape
- COM
- Commons
- complet
- Conversație
- converti
- ar putea
- Contracara
- Cuplu
- Curs
- crea
- Creator
- credit
- Întuneric
- Materie întunecată
- zeci de ani
- detecta
- Detectare
- diferit
- descoperire
- dispersat
- îndepărtat
- Distins
- do
- Dont
- Dramă
- numit
- Devreme
- Universul timpuriu
- Pământ
- Eforturile
- capăt
- energie
- se bucura
- enorm
- Chiar
- dovadă
- exemplu
- Excitare
- de aşteptat
- Experiențe
- explozie
- explozii
- suplimentar
- extrem
- fapt
- A eșuat
- Eșec
- departe
- camp
- Domenii
- În cele din urmă
- Găsi
- capăt
- focuri de artificii
- First
- potrivi
- Concentra
- Pentru
- Forbes
- Forțele
- formă
- din
- faţă
- viitor
- galaxii
- GAS
- dat
- oferă
- guvernează
- gravitaționale
- gravitate
- mare
- În creştere
- garanta
- HAD
- întâmpla
- sa întâmplat
- Avea
- heliu
- ajutor
- Ascuns
- Înalt
- sperând
- Totuși
- HTML
- HTTPS
- mare
- hidrogen
- if
- imagine
- imagini
- in
- indica
- influență
- în interiorul
- interacţiona
- interacționând
- în
- IT
- ESTE
- în sine
- james
- Telescopul spațial James Webb
- jpg
- doar
- kilometru
- Cunoaște
- cunoscut
- mai mare
- Târziu
- Părăsi
- Licență
- ușoară
- ca
- Probabil
- trăi
- Uite
- arată ca
- LOWER
- făcut
- Camp magnetic
- multe
- mase
- masiv
- materie
- max-width
- Mai..
- mijloace
- mecanică
- mecanism
- ar putea
- minte
- oglindă
- Modele
- mai mult
- cele mai multe
- muta
- mişcă
- mult
- multiplu
- trebuie sa
- Mister
- NASA
- Stele neutronice
- Nou
- Nu.
- normală.
- număr
- obiecte
- observațional
- of
- de multe ori
- on
- ONE
- afară
- or
- iniţial
- Altele
- Altele
- in caz contrar
- al nostru
- afară
- propriu
- împachetat
- pagină
- trece
- PBS
- Fotonii
- alege
- Planurile
- Plato
- Informații despre date Platon
- PlatoData
- joacă
- "vă rog"
- posibil
- Alimentarea
- a prezis
- Predictii
- probabil
- proces
- producând
- furnizează
- Împinge
- Cuantic
- Mecanica cuantică
- Rasă
- radio
- Citeste
- într-adevăr
- recent
- rafina
- eliberat
- scoate
- dezvălui
- coastele / rips
- Rival
- Regula
- norme
- s
- Spune
- Ştiinţă
- văzut
- Pantaloni scurți
- să
- Arăta
- a arătat
- semna
- Semnal
- asemănător
- întrucât
- Mărimea
- Cer
- mic
- So
- până acum
- unele
- ceva
- curând
- Spaţiu
- rotiri
- Stea
- Stele
- Începe
- Stat
- Încă
- rezistenţă
- tare
- studiat
- studiu
- Studiu
- substanță
- astfel de
- sugera
- sugerează
- Supernova
- cu siguranţă
- Înconjurător
- TAG
- direcționare
- telescop
- decât
- acea
- lor
- Lor
- teoretic
- teorie
- Acolo.
- Acestea
- ei
- acest
- gândit
- Prin
- timp
- la
- împreună
- tip
- Tipuri
- în
- Univers
- descuiat
- us
- foarte
- Vizualizare
- vizibil
- a fost
- Val
- Cale..
- we
- slab
- au fost
- Ce
- cand
- dacă
- care
- în timp ce
- Wikipedia
- voi
- cu
- fără
- Apartamente
- a face exerciţii fizice
- ar
- încă
- youtube
- zephyrnet