Петък, 29 март 2024 г

работен плот v4.2.1

Root NationНовиниIT новиниАтомите на тъмната материя могат да образуват сенчести галактики с бързо образуване на звезди

Атомите на тъмната материя могат да образуват сенчести галактики с бързо образуване на звезди

-

Тъмната материя, невидимият материал, който съставлява по-голямата част от масата на Вселената, може да се събира в атоми, показват нови симулации. Тези "тъмни атоми" могат радикално да променят еволюцията на галактиките и образуването на звезди, давайки на астрономите нова възможност да разберат тази мистериозна субстанция.

Атомите на тъмната материя могат да образуват сенчести галактики с бързо образуване на звезди

Тъмната материя съставлява повече от 80% от масата на всяка галактика и галактически клъстер във Вселената. Всички наши наблюдения показват, че тъмната материя е някакъв нов вид частица, която не взаимодейства с обикновената материя или дори със светлината. Можем да идентифицираме тъмната материя само чрез нейното гравитационно взаимодействие с всичко останало. Каквато и да е тъмната материя, тя е отвъд съвременното ни разбиране за физика. Но все още има маса и следователно гравитация.

Все още не знаем дали тъмната материя е проста или сложна. Тя може да се състои само от един вид частици, които доминират във Вселената и почти не взаимодействат дори със себе си. Или може да се състои от няколко вида частици със същото богато разнообразие, което виждаме в обикновената материя. Освен това познаваме само четири основни природни сили: гравитация, електромагнетизъм, силно ядрено взаимодействие и слабо ядрено взаимодействие. Но може да има допълнителни сили, които действат само сред частиците на тъмната материя и изобщо не засягат нормалната материя.

Концепцията за допълнителни частици тъмна материя и тъмни сили не е толкова пресилена, колкото може да изглежда. Нашето разбиране за физиката се основава на симетрии, които са дълбоки математически връзки между частиците. Възможно е да има допълнителни симетрии в законите на природата, които правят тъмната материя аналог на нормалната материя и че за всеки вид взаимодействие, в което нормалната материя може да участва, има двойник в тъмния сектор.

Например, от обикновена материя можем да изградим прости атоми: протон и електрон, свързани помежду си, с фотон, носител на електромагнитната сила, която медиира взаимодействието. Можем също да имаме версия на същата структура на тъмната материя, с тъмен протон, свързан с тъмни електрони чрез тъмни фотони: тъмни атоми.

Атомната тъмна материя би се държала много по-различно от тъмната материя, състояща се само от една частица. Най-важното е, че за простата тъмна материя ще бъде много трудно да се слепи и ще го направи бавно, в продължение на стотици милиони години. Обикновената материя се събира в тези гладки бучки тъмна материя, за да образува галактики, но иначе водят отделен живот. Атомната тъмна материя обаче може да образува свои собствени галактики в сянка – подобни на дискове структури, които имитират размера и местоположението на видимите галактики.

Екип от астрофизици използва тази интригуваща възможност, за да моделира еволюцията на галактиките и да види какви наблюдавани разлики могат да възникнат. Те позволиха на атомната тъмна материя да се развива според собствените си сили и след това проучиха как тези нови структури биха повлияли на видимите галактики чрез новата организация на гравитацията. Те публикуваха резултатите си в онлайн база данни за предпечат през април arXiv.

Изследователите открили, че дори малко количество атомна тъмна материя – само 6% от цялата тъмна материя във Вселената, без останалата част – е достатъчно, за да промени радикално еволюцията на галактиките. Тъй като атомната тъмна материя е способна да взаимодейства, тя може лесно да кондензира, губейки енергия чрез излъчване на някаква форма на тъмно лъчение. Симулациите показаха, че във всяка галактика бързо се появява "тъмен диск", чието въртене съвпада много с въртенето на видимите нормални компоненти.

Оттам атомната тъмна материя продължи да се кондензира, точно както нормалният газ кондензира в облаци и в крайна сметка звезди. В симулацията атомната тъмна материя формира свои собствени тъмни звезди и дори може да предизвика образуването на собствени черни дупки. След това тези бучки потънаха в галактическото ядро, където плътността се увеличи.

Космос

Поради тази допълнителна гравитация, образуването на звезди в ядрата на галактиките се ускорява, образувайки звезди много по-бързо от галактиките с проста тъмна материя. Тези симулации всъщност изключват някои модели на атомна тъмна материя, тъй като тези модели са накарали галактиките им да изчерпят новия звездообразуващ материал твърде бързо.

Но някои модели са оцелели при сегашните граници на наблюденията, позволявайки по-нататъшната възможност за съществуване на атомна тъмна материя. Изследователите се надяват, че по-нататъшни теоретични и експериментални изследвания ще хвърлят светлина върху правдоподобността на тази интригуваща форма на екзотична материя. Например, тъй като атомната тъмна материя се кондензира толкова ефективно, може да сме в състояние да открием плътни звездоподобни струпвания с бъдещи изследвания на гравитационни микролещи, използвайки космическия телескоп Нанси Грейс на НАСА в Рим.

Прочетете също:

DzhereloКосмос
Регистрирай се
Уведомете за
гост

0 Коментари
Вградени рецензии
Вижте всички коментари
Други статии
Абонирайте се за актуализации

Последни коментари

Популярни сега
0
Харесваме вашите мисли, моля, коментирайте.x