토요일, 4월 20, 2024

천체 물리학 자들은 액시온 암흑 물질의 상태를 향상시키는 아인슈타인 고리를 발견했습니다

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Deungjeong Kyungsoon
Deungjeong Kyungsoon
"경순은 통찰력 있고 사악한 사상가로, 다양한 음악 장르에 깊은 지식을 가지고 있습니다. 힙스터 문화와 자연스럽게 어우러지는 그의 스타일은 독특합니다. 그는 베이컨을 좋아하며, 인터넷 세계에서도 활발한 활동을 보여줍니다. 그의 내성적인 성격은 그의 글에서도 잘 드러납니다."

한 과학자 팀이 빛의 “아인슈타인 고리”를 연구해 왔습니다. 원격 우주론은 고리의 서명이 배경 은하에 서식하는 암흑 물질의 유형을 나타낸다는 것을 발견했습니다.

특히, 연구원들은 렌즈를 들여다 보았다 사진 HS 0810+2554먼 퀘이사, 그리고 파동의 존재를 발견했습니다-암흑 물질처럼. 그들 찾다 출판 오늘은 자연천문학.

“우리 작업에서 우리는 파동과 같은 암흑 물질에 의해 만들어진 예측을 처음으로 테스트하고 있습니다.” Kowloon에 있는 Hong Kong 대학의 천체물리학자이자 이 연구의 주 저자인 Alfred Amroth는 Gizmodo에 이메일을 보냈습니다. “이것은 파동과 같은 암흑 물질에 대한 독특한 예측입니다. 그리고 우리는 그것을 사용합니다 아인슈타인이 예측한 중력 렌즈 효과 우리의 도구로. “

잠시 돌아가자. 암흑 물질이 보인다 약 27%를 차지 우주하지만 과학자들은 그것이 무엇인지 아십시오. 박사에너지 궤도 약 68%를 차지 우주, 그리고, 암흑 물질과 파일로 기록됩니다 설명할 수 없는 큰우주의 양동이 물건.

중력 렌즈 퀘이사.  최신 팀은 오른쪽 위 퀘이사를 연구했습니다.

과학자들은 대규모로 관찰할 수 있는 중력 효과 때문에 암흑 물질이 존재한다는 것을 알고 있습니다. 은하의 움직임과 그 주변의 빛의 뒤틀림을 보면 우리가 실제로 볼 수 있는 것보다 더 많은 물질이 있다는 것이 분명합니다. 어떤 것이든 우리 눈에 보이지 않고 거의 보이지 않는다. 그것은 보인다 일반 물질과 상호 작용합니다.

아인슈타인 고리는 왜곡된 빛의 산물입니다. 중력에 의해; 빛이 먼 곳에서 우주를 통해 이동하고 무거운 물체를 지나갈 때 교차하는 물체 주변의 빛은 후자의 중력장에 의해 구부러집니다. 어떤 경우에는 구부러진 빛이 완벽에 가까운 반지 우리의 관점에서 객체에 대해 허용됩니다. 보이지 않는 것을 볼 수 있습니다.

부부가 있다 암흑 물질의 주요 후보 (그리고 그것은 제로섬 게임이 아닙니다. 많은 암흑 물질 후보가 우주에 기여할 수 있습니다.) 거대한 입자의 약한 상호작용(WIMP) 이론이다 것들 질량이 있는 것 그리고 입자처럼 행동 그러나 거의 상호 작용하지 않습니다 일반 물질로 – 여기에 있습니다. 그들을 인식할 수 없습니다.

다른 주요 후보는 액시온, 세탁 세제라고 불리는 이론적 입자(정확히 말하면 보손). 액시온이 됩니다 보다 훨씬 작은 윔프 빛의 광자처럼 입자보다 파동처럼 행동한다는 가설이 제기되었습니다.

새로운 작업에서 연구팀은 천문학의 오랜 난관인 퀘이사(먼 별과 같은 은하)의 밝기가 변동하는 이유를 이해하려고 했습니다. Amroth는 WIMP에 기반한 모델은 다중렌즈 퀘이사의 밝기를 재현하는 데 어려움이 있다고 말했습니다. 그러나 연구원들은 파동과 같은 암흑 물질이 퀘이사의 밝기 이상 현상을 재현할 수 있음을 발견했습니다. HS 0180+2554.

Amroth는 새로운 발견이 “분명히 DM 필터로서 액시온 쪽으로 균형을 기울이며 사람들이 WIMP 모델을 버리는 법을 배우도록 강요한다”고 말했습니다. “어쨌든 입자물리학의 표준모형을 넘어서는 새로운 물리학에 대해 생각하게 합니다.”

모든 것을 포괄하는 표준 모델에서는 암흑 물질이 설명되지 않습니다. 네 가지 기본 힘과 우리에게 알려진 가장 작은 입자의 거동을 설명하는 이론. 이 모델은 또한 아원자 규모에 존재하지 않는 것으로 보이는 중력을 설명하지 않습니다. 따라서 암흑 물질(파동)을 정의하는 방법에 대해 더 많은 질문이 제기됩니다.같거나 거대한 – 중력에 의해 주변 환경에 영향을 미칩니다.

암흑 물질 모델 시뮬레이션에서 팀은 WIMP 모델이 아인슈타인 고리의 부드러운 곡선을 예측했음을 발견했습니다. 물결 모양의 암흑 물질 모델은 고리에서 더 혼란스럽고 무정형인 가장자리를 발견했습니다. 이 혼란스러운 가장자리는 퀘이사에서 보이는 밝기의 요동과 일치합니다.

WIMP(왼쪽)와 파동형 암흑 물질 모델(오른쪽)에서 시뮬레이션된 아인슈타인 고리 가장자리.

팀이 방금 단일 퀘이사를 테스트했지만 “이것은 웨이브와 같은 DM이 일반적으로 다른 시스템에서 볼 수 있는 광범위한 렌즈 이상 현상에 적용될 수 있음을 나타냅니다.”라고 Amroth는 말했습니다. 그들 소유 그들은 이제 렌즈 모양의 초신성에서 밝기 이상으로 바뀌었고 예비 결과는 파동이-암흑 물질처럼 책임이 있습니다.

이것은 WIMpy 암흑 물질이 존재하지 않는다는 것을 의미하지 않습니다. 적어도 일부 중력 렌즈 효과와 관련된 암흑 물질은 아닌 것으로 보입니다.

더 많은 관찰과 모델링이 필요합니다. 그러나 우주(웹 우주 망원경)와 지평선(루빈 천문대 및 루마니아 우주 망원경)에 새로운 관측소가 있으면 일부 암흑 물질과 그 성질에 대한 질문은 곧 해결될 것입니다.

자세히: Webb 망원경은 판도라 성단을 조사하기 위해 중력 렌즈 효과를 사용합니다.

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