Takto spolu „hovoria“ temná hmota a bežná hmota, tvrdí divoká nová kniha

Trpasličia galaxia NGC 5949. (ESA/Hubble & NASA)

Temná hmota je jedna klzká látka. Pokiaľ môžeme povedať, musí existovať, aby naše súčasné modely vesmíru fungovali. Ale nielenže ju nevidíme, necítime, ani s ňou nijako neinteragujeme – nie sme si ani istí, čo temná hmota v skutočnosti je.

Máme však nejaké stopy, napríklad ako môže temná hmota interagovať alebo „hovoriť“ s bežnou hmotou prostredníctvom gravitácie . Spôsob, akým tieto interakcie fungujú, je stále záhadou, ale nový dokument navrhuje, že riešením by mohlo byť niečo, čo sa nazýva „neminimálna väzba“.

Pýtali sme sa sami seba: je gravitácia nesprávna, alebo nám len chýba niečo zásadné o povahe temnej hmoty? Čo ak temná hmota a štandardná 'baryonická' hmota nekomunikujú tak, ako sme si to vždy predstavovali?' traja autori, kozmológovia Giovanni Gandolfi, Andrea Lapi a Stefano Liberati, vysvetliť v tlačovom vyhlásení na ich práci.



'Naším výskumom sme sa pokúsili odpovedať na tieto zaujímavé otázky.'

Náš najlepší odhad o tom, čo by mohla byť temná hmota, je chlad, slabo interagujúce masívne častice , ktoré majú experimentálni fyzici po celom svete sa snažil odhaliť už desaťročia, ale zatiaľ nenašli.

Napriek tomu, ako dobre tento konkrétny typ tmavej hmoty funguje v našich modeloch, stále existuje niekoľko problémov. Veľký sa nazýva problém s haló , kde odvodená hustota tmavej hmoty v galaxiách nezodpovedá tomu, čo je známe ako simulácie N-telies.

Tieto simulácie naznačujú, že na vysvetlenie ich súčasnej štruktúry a pohybu by v galaxiách s nízkou hmotou mala byť temná hmota „hrboľatá“ – čo znamená, že je najviac koncentrovaná okolo vrcholu alebo mimo galaxie. Ale pozorovania nám hovoria, že väčšina trpasličích galaxií zrejme drží svoju temnú hmotu uprostred.

Tento dokument rozhodne nie je prvý a pravdepodobne ani posledný, ktorý sa pokúsil vyriešiť tieto problémy temnej hmoty, ale tím navrhol novú taktiku. Výskumníci naznačujú, že ak je tmavá hmota nie minimálne spojená s gravitáciou, rieši to problém s hrbolčekmi a ďalší súvisiaci problém, tzv. vzťah radiálneho zrýchlenia .

'V tomto dokumente navrhujeme ešte ďalší pohľad na úpravu štandardného rámca studenej tmavej hmoty, aby bol schopný presne opísať pozorované krivky rotácie galaxií a zároveň verne reprodukovať vzťah radiálneho zrýchlenia,' tím píše vo svojom novom papieri.

'Zavedenie takéhoto spojenia môže zachovať úspech studenej temnej hmoty na veľkých kozmologických mierkach a zároveň zlepšiť jej správanie v galaktických systémoch.'

Neminimálna väzba je trochu nesprávne pomenovanie. Znamená to, že temná hmota je priamo spojená so zakrivením v časopriestore, ktoré sa nazýva Einsteinov tenzor . Jednoducho povedané, ide o nový typ interakcie medzi temnou hmotou a gravitáciou. Ak dochádza k neminimálnej väzbe, temná hmota interaguje s časopriestorom iným spôsobom ako bežná hmota.

'Táto vlastnosť temnej hmoty nie je kúskom novej exotickej základnej fyziky,' hovoria autori .

'Existencia tohto neminimálneho spojenia sa dá vysvetliť samotnou známou fyzikou.'

Toto je len jedna hypotéza, a hoci sa zdá, že dobre zapadá do pozorovacích údajov, ktoré máme doteraz, temná hmota je stále komplikované zviera. Budeme potrebovať oveľa viac výskumu, aby sme zistili, či je neminimálna väzba skutočne vlastnosťou temnej hmoty alebo len ďalšou hypotézou, ktorá nás tlačí vpred, aby sme zistili, čo sa skutočne deje.

'Budúcnosť temnej hmoty vyzerá jasnejšie,' uvádzajú autori v tlačovom vyhlásení.

'Uskutočnia sa ďalšie štúdie s cieľom preskúmať všetky zaujímavé dôsledky tejto navrhovanej novej funkcie tmavej hmoty.' Neprekvapilo by nás, keby sme zistili, že toto neminimálne spojenie môže vyriešiť ďalšie nezodpovedané otázky vesmíru.“

Výskum bol publikovaný v r The Astrophysical Journal.

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.