15:59 2022-07-06 science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu

_ Predicția compoziției materiei întunecate

_ Prezicerea compoziția materiei întunecate

O nouă analiză a unei echipe de fizicieni oferă un mijloc inovator de a prezice „semnăturile cosmologice” pentru modelele de materie întunecată.

O echipă de fizicieni a dezvoltat o metodă pentru prezicerea compoziției materiei întunecate — materie invizibilă detectată numai prin atracția gravitațională asupra materiei obișnuite și a cărei descoperire a fost mult căutată de oamenii de știință.

Lucrările sale, care apar în revista Physical Review Letters, se concentrează pe prezicerea „semnăturilor cosmologice” pentru modele de materie întunecată cu o masă între cea a electronului și a protonului. Metodele anterioare au prezis semnături similare pentru modele mai simple de materie întunecată. Această cercetare stabilește noi modalități de a găsi aceste semnături în modele mai complexe, pe care experimentele continuă să le caute, notează autorii lucrării.

„Experimentele care caută materie întunecată nu sunt singura modalitate de a afla mai multe despre aceasta. tip misterios de materie”, spune Cara Giovanetti, Ph.D. student la Departamentul de Fizică al Universității din New York și autorul principal al lucrării.

„Măsurări de precizie ale diferiților parametri ai universului, de exemplu, cantitatea de heliu din univers sau temperaturile diferitelor particule. în universul timpuriu — ne poate învăța, de asemenea, multe despre materia întunecată”, adaugă Giovanetti, subliniind metoda descrisă în lucrarea Physical Review Letters.

În cercetarea, realizată împreună cu Hongwan Liu, un bursier postdoctoral NYU , Joshua Ruderman, profesor asociat la Departamentul de Fizică al NYU, și fizicianul din Princeton Mariangela Lisanti, Giovanetti și coautorii ei s-au concentrat pe nucleosinteza big bang (BBN) - un proces prin care formele ușoare ale materiei, cum ar fi heliul, hidrogenul și litiu, sunt create. Prezența materiei întunecate invizibile afectează modul în care se va forma fiecare dintre aceste elemente. De asemenea, vital pentru aceste fenomene este fondul cosmic cu microunde (CMB) – radiația electromagnetică, generată prin combinarea electronilor și protonii, care a rămas după formarea universului.

Echipa a căutat un mijloc de a identifica prezența unui anumit categorie de materie întunecată — aceea cu o masă între cea a electronului și a protonului — prin crearea unor modele care au luat în considerare atât BBN, cât și CMB.

„O astfel de materie întunecată poate modifica abundența anumitor elemente produse în universul timpuriu și lasă o amprentă în fundalul cosmic cu microunde modificând cât de repede se extinde universul”, explică Giovanetti.

În cercetarea sa, echipa a făcut predicții despre semnăturile cosmologice legate de prezența anumitor forme de materie întunecată. Aceste semnături sunt rezultatul faptului că materia întunecată modifică temperaturile diferitelor particule sau modifică cât de repede se extinde universul.

Rezultatele lor au arătat că materia întunecată care este prea ușoară va duce la cantități diferite de elemente luminoase decât cele astrofizice. observațiile văd.

„Formele mai ușoare ale materiei întunecate ar putea face ca universul să se extindă atât de repede încât aceste elemente să nu aibă șansa de a se forma”, spune Giovanetti, schițând un scenariu.

„Învățăm din analiza noastră că unele modele de materie întunecată nu pot avea o masă prea mică, altfel universul ar arăta diferit de cel pe care îl observăm”, adaugă ea.

(Fluierul)

Inapoi