Nova študija je predlagala scenarij, da bi lahko temna snov nastala iz ultralahkih temnih fotonov, ki so segrevali naše vesolje.
Spektrograf vesoljskega izvora (COS) na vesoljskem teleskopu Hubble, ki meri »kozmično mrežo«, zapletene in šibke filamente, ki zapolnjujejo prostor med galaksijami, pravi, da se ta hipoteza popolnoma ujema z opazovanji. Glede na podatke, ki jih je zbral COS, hidrodinamične simulacije tradicionalnega modela oblikovanja strukture kažejo, da je kozmičnih medgalaktičnih filamentov so bolj vroče kot so.
Znanstveniki so rekli, »Ker bi se temni fotoni lahko pretvorili v nizkofrekvenčne fotone in segrevali kozmične strukture. Lahko bi dobro razložili eksperimentalne informacije."
Avtorji James S. Bolton (Univerza Nottingham), Andrea Caputo (CERN in Univerza Tel Aviv), Hongwan Liu (Univerza New York) in Matteo Viel (SISSA) pojasnjujejo, »Temni fotoni so hipotetični novi delci, ki so nosilci sile za novo sila v temnem sektorju, podobno kot je foton nosilec sile elektromagnetizem. Za razliko od fotonov pa imajo lahko maso. Zlasti ultralahki temni foton – z maso, ki je dvajset velikosti manjša od mase elektrona – je dober kandidat za temna snov«.
Podobno kot se mešajo različne vrste nevtrinov, temni in navadni fotoni prav tako se pričakuje, da bodo to storili, kar bo omogočilo, da se ultralahka temna fotonska temna snov pretvori v nizkofrekvenčne fotone. The kozmični splet bodo segrevali ti fotoni, vendar za razliko od drugih mehanizmov segrevanja, ki temeljijo na astrofizikalnih procesih, npr nastajanje zvezd in galaktičnimi vetrovi je ta proces segrevanja bolj razpršen in učinkovit tudi na mestih, ki niso zelo gosta.
Matteo Viel razlaga: »Običajno so kozmične filamente uporabljali za raziskovanje lastnosti temne snovi v majhnem obsegu, medtem ko smo v tem primeru prvič uporabili podatke medgalaktičnega medija z nizkim rdečim premikom kot kalorimeter, da preverimo, ali so vsi procesi segrevanja, ki se jih zavedamo, zadostujejo za reprodukcijo podatkov. Ugotovili smo, da temu ni tako: nekaj manjka, kar modeliramo kot prispevek, ki ga ustvari temni foton.
Referenca dnevnika:
- James S. Bolton, Andrea Caputo, Hongwan Liu in Matteo Viel. Primerjava opazovanj gozda Lyman-α z nizkim rdečim premikom in hidrodinamičnimi simulacijami s temno fotonsko temno snovjo. Pisni pregledi fizike. DOI: 10.1103 / PhysRevLett.129.211102
