Die kosmische webImage: V. Springel, Max-Planck-Institut für Astrophysik, Garching bei München
Die Physiker wissen nicht, wo die meisten des Universums ist der scheinbare Masse gegangen ist, und versucht, es zu finden, sind bisher gescheitert. Aber eine vorgeschlagene Teilchen-geboren aus dem Universum ist chaotisch ersten Momente kann eine Kandidaten-und eine angemessene Art und Weise zu suchen.
Dieser Vorschlag deutet darauf hin, dass die dunkle Materie gebildet, bevor die Big Bang, aber in jargon-y, Physiker, Sinn des Wortes—die hypothetische Partikel nicht vorher das Universum selbst. Stattdessen, was ist spannend ist, dass diese (vergleichsweise einfache) dunkle-Materie-Theorie ist kompatibel mit den Jahrzehnten der tests eingeschränkt haben, was dunkle Materie könnte tatsächlich Aussehen, als auch mit dem heutigen Verständnis des Universums. Am wichtigsten ist, diese Theorie ist überprüfbar.
Der Kandidat Teilchen Blätter “einen einzigartigen Aufdruck auf der großräumigen Struktur des Universums, das heißt, auf die Verteilung von Galaxien und Galaxienhaufen,” Studie Autor Tommi Tenkanen an der Johns-Hopkins-Universität sagte Gizmodo in einer E-Mail. “Dies macht die Hypothese getestet werden, die mit astronomischen Beobachtungen in der nahen Zukunft.”
Lesen Sie unseren primer auf den Zustand der dunklen Materie hier, aber im Grunde, Astronomische Beobachtungen von weit entfernten Galaxien und das Universum-Struktur impliziert, dass es eine Quelle der Schwerkraft durchdringt das Universum, die Experimenten nicht direkt erkennen. Diese Schwerkraft-source-überwiegt bei weitem die Sache, die macht, die Erde und das ganze Universum Sterne und Galaxien. Wissenschaftler nennen dieses Zeug dunkle Materie, auch wenn die heutigen Kandidaten für dunkle Materie sind nicht so dunkel, wie Sie transparent sind. Teilchen-Beschleunigern und Detektoren begraben tief unter der Erde nicht zu finden schlüssigen Beweis eines Kandidaten für dunkle Materie, die populärsten von denen sind sogenannte WIMPS, oder Weakly-Interacting Massive Particles.
Tenkanen, anstatt die Theorie, dass Dinge genannt Skalare Teilchen gebildet, als das Universum war schnell aufblasen während seiner ersten Bruchteil einer Sekunde—nicht vor dem Beginn des Universums, sondern nur vor den Beginn der ära, die einige Physiker nennen das “Big Bang “Epoche”, die Auftritt, nachdem die inflation. In dieser inflationären Zeit, die Felder genannt Skalare Felder ausgeführt haben könnte das Universum, und wenn die inflation selbst war nicht einheitlich, es eingeführt haben möglicherweise Schwankungen auf dem Feld. Diese Schwankungen entsprechen massives Skalares Teilchen, dass nur die Interaktion mit Materie durch die Schwerkraft und würde heute noch existieren, nach der Theorie. Warmduscher, im Gegensatz zu diesen skalaren Teilchen, die gebildet haben würde, nach der inflationären ära vorbei war.
Dies klingt vermutlich das gleiche wie jedes andere dunkle-Materie-Kandidaten über Sie gelesen haben—es ist eine Partikel, den wir noch nicht entdeckt haben. Aber seine Eleganz ist in den details, dass dieses Teilchen passt in die vorhandenen Einschränkungen, was dunkle Materie und kann nicht auf Experimente und Beobachtungen der am weitesten entfernte sichtbare Licht, der sogenannten kosmischen Mikrowellen-hintergrund. Plus, es war geplant, mit ähnlichen mathematischen Werkzeuge, um diejenigen, die das Higgs-boson anderen Teilchen, das entspricht einem skalaren Feld.
Diese Theorie ist eine von einer Reihe von ähnlichen Ideen, nach Tenkanen Papier, in Physical Review Letters veröffentlicht. Aber, dieses Papier zeigt, für das erste mal, dass eine Theorie wie das funktionieren kann ohne in Konflikt mit dem kosmischen Mikrowelle hintergrund-Daten.
Und all das ist spannend. “Was ist so erfrischend, über diese neueste Papier ist, dass es möglich ist, gemeinsam ein Modell der dunklen Materie, die sich weniger auf die gründlich ungeprüfte hypothetische Ideen, dass noch viele Spiele von der beobachtenden Einschränkungen brauchen wir die dunkle Materie zu erfüllen”, erklärt David Kaiser, professor für Physik am MIT, sagte Gizmodo.
Das Papier selbst ist nicht eine Entdeckung, natürlich, es ist nur eine Theorie, die mehr oder weniger die Physiker Begriff für eine mathematisch konsistente Hypothese. Aber es bietet auch eine Unterschrift für die Astronomen zu suchen in den Himmel, die verfälschen könnten, die Hypothese. “Das vorgeschlagene Modell ist hier interessant, für mich vor allem, wie es ist überprüfbar,” Priyamvada Natarajan Yale-professor in Astronomie und Astrophysik, sagte Gizmodo. Wenn die dunkle Materie interagiert stark mit sich selbst, dann die Theorie nicht funktioniert. Es sagt auch gewisse kleine Veränderungen, die dem Universum seine Struktur dürften in den kommenden Teleskopen.
Tenkanen prognostiziert, dass die Euklid-dunkle-Materie-Satelliten-mapping in der Lage sein könnte, einige dieser Antworten, sobald es startet in 2022.
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