18 ноември 2019
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Физиците се питат: Защо никой не е убит от тъмната материя?

Хората като детектори на тъмна материя.

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 19 юли 2019 в 00:0947650
Симулация на мащабната структура на Вселената. Кредит: Millennium Simulation Project - MPA

Фактът, че никой не е умрял от сблъсък с тъмна материя, е достатъчно доказателство, за да се изключат някои идеи за тази загадъчна субстанция, според една нова теория.

Екип физици успя да извлече нови ограничения за параметрите на частиците тъмна материя.

Резултатите са валидни за клас масивни кандидат частици, които би трябвало да се разсейват от обикновена материя в еластичен режим, пишат авторите в препринт на сървъра arXiv.org под заглавие "Смърт от тъмна материя" (Death by Dark Matter).

Ако тъмните частици са този тип и като се има предвид количеството тъмна материя, която се очаква да съществува във Вселената, такава частица трябва в някакъв момент да е причинила необяснима рана от изстрел в човешко същество, е идеята на физиците Джагийт Сингх Сиду (Jagjit Singh Sidhu) и Глен Старкман (Glenn Starkman) от Университета Case Western Reserve и Робърт Шърър (Robert Scherrer) от Университета Вандербилт. 

"Резултатите ни отварят нов прозорец за тъмната материя - човешкото тяло като детектор на тъмна материя", заявяват авторите.

Тъмна материя за астрофизиците са няколко несъответствия между данните от наблюденията и теоретичните оценки. Те включват кривите на въртене на галактиките, определени въз основа на гравитационни лещи и динамичната инерция на масата на галактиките, историята на образуване на мащабната структура на Вселената и други. В съвременната космология се смята, че делът на тъмната материя представлява около една четвърт от общата енергийна плътност във Вселената.

В момента няма окончателно обяснение на феномена на тъмната материя, а предложените хипотези могат да използват принципно различни явления. Най-популярно сред учените е предположението за тъмната материя като нова форма на вещество, състоящо се от частици. Но в рамките на този подход също има голямо разнообразие от модели, тъй като нито масата, нито другите параметри на тези частици са известни.

През последните години най-популярна е хипотезата за WIMP (WIMP - Weakly Interacting Massive Particle, слабо взаимодействаща масивна частица), чиято маса е сравнима с познатите компоненти на обикновената материя. Но въпреки това интензивното търсене на взаимодействия на такива обекти с атомни ядра в специални детектори, както и опитите за тяхното получаване при сблъсъци в ускорители на частици, не се увенчават с успех, поради което този модел постепенно губи популярност.

Тази ситуация принуждава теоретиците да се обърнат към области от параметри, които не са  изследвани досега. Някои учени предлагат идеи за свръхлеките частици, като аксионите или дифузната тъмна материя, докато други, напротив, изследват големи тела, до първични черни дупки с маси на слънцето.

Изследователите разполагат с детектори за лов за тъмна материя, но към днешна дата няма убедителни открития на частици от самия материал.

Друг начин да се търси нещо е като разберем какво не е. 

В своята работата физиците изследват въпроса за възможното съществуване на частици тъмна материя с макроскопични маси от порядъка на килограм и ефектите, които те биха произвели Такива обекти могат да бъдат екзотични конгломерати от известни частици от Стандартния модел, които теоретиците предлагат преди около 30 години.

Подобни обекти, които физиците наричат ​​макроси (macros), трябва да имат плътност от порядъка на атомно ядро, тоест, те ще бъдат изключително малки въпреки забележимата си за хората маса. Много диапазони от параметри вече са изключени в други изследвания чрез космическия микровълнов фон, взаимодействията със светлината, активността на белите джуджета и други явления. Някои диапазони параметри обаче остават неограничени.

Изследователите предлагат човешкото тяло да се разглежда като детектор, чието „задействане”, т.е. успешно взаимодействие с тъмната материя, води до смърт. Авторите сравняват това с удар от куршум по отношение на освободената енергия (най-малко 100 джаула), но отбелязват значителната разлика в други параметри: макросите трябва да се движат с около 250 километра в секунда, а напречното сечение на взаимодействието трябва да бъде от порядъка на квадратни микрони. Съответно, макросите водят до други увреждания - вместо забележима дупка, те трябва да загреят част от тъканта под формата на цилиндър по пътя на движението си до температури от порядъка на 10 милиона Келвина, т.е. да я превърнат в плазма.

Тъй като в много страни има достатъчно надеждни статистически данни за отсъствието на смъртни случаи от подобни наранявания, това ни позволява да наложим ограничения върху масите на макросите. Физиците заключават, че такива частици с маса под 50 килограма не могат да съществуват. Ако масите на макросите са по-големи, тяхната концентрация не е много висока и вероятността от сблъсък с човек също е ниска, но натрупването на статистика ще подобри тази оценка.

Справка: Death by Dark Matter, arXiv.org

Източник:

A New Paper Says That One Dark Matter Candidate Hasn't Killed Anyone, ScienceAlert

Physicists Wonder: Why Has No One Been Killed by Dark Matter? Gizmodo


Препоръчани материали

Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Първото селфи в Космоса
Първото селфи в Космоса
11 ноември 2019 в 00:006138
Първото селфи в Космоса
Първото селфи в Космоса
11 ноември 2019 в 00:00
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.