Предложена е нова теория за произхода на тъмната материя

Ваня Милева Последна промяна на 22 октомври 2020 в 09:23 10320 0

Бейкър (Michael Baker) и колегите му описат нов механизъм за образуването на тъмна материя: ако частиците на тъмната материя придобият маса по време на фазовия преход от първи ред, за тях е енергийно неблагоприятно да навлязат в разширяващите се мехурчета; вместо това повечето от тях се отразяват и бързо се унищожават; мехурчетата в крайна сметка се сливат, когато фазовият преход завърши и само частиците тъмна материя, които са влезли в мехурчетата, оцеляват, за да съставят наблюдаваната днес тъмна материя; този механизъм може да произвежда тъмна материя с маси от TeV скалата до над PeV скалата. Кредит за изображението: Jw210913

Физици предлагат нова теория, която да обясни произхода на тъмната материя. Според нея причината са разширяващите се балончета на пространство-времето.

Тъмната материята представлява почти четвърт от масата на Вселената, но не можем да я видим. Новата теория предполага, че тъмната материя произхожда от фазови преходи в ранната Вселена. Моделът може да помогне да се намерят частиците, които изграждат това вещество.

Тъмната материя е отговорна за около 22% от масата на нашата Вселена. Тя не може да бъде видяна или записана с помощта на съществуващите инструменти, тъй като този вид материя не взаимодейства с околната материя. Тя може да се забележи само от гравитационния й ефект върху видимата материя. Днес астрофизиците имат няколко кандидата за ролята на това вещество, но все още не е възможно да се получат надеждни експериментални данни, за да се потвърди един от тях.

Въпреки че много експерименти са фокусирани върху намирането на частици от тъмна материя, досега нито един не е бил успешен. Повечето от тях бяха насочени предимно към намиране на WIMP (Weakly interacting massive particles), т.е. хипотетичните "слабо взаимодействащи масивни частици". Те от десетилетия се считат за най-добрия кандидат за ролята на тъмната материя. Досега не са открити такива частици.

Авторите на новото изследване се опитват да разберат как би могла да се образува тъмната материя при раждането на Вселената.

В своя доклад д-р Майкъл Бейкър (Michael Baker), постдокторант от Университета в Мелбърн, и колегите му, д-р Андрю Лонг (Andrew Long) от Университета Райс и професор Йоахим Коп (Joachim Kopp) от ЦЕРН и Университета в Майнц, описват как разширяването на мехурчетата в ранната Вселена може да бъде ключът към разбирането на тъмната материя.

Изграденият от учените модел показва, че в зората на формирането на Вселената може да е настъпил космологичен фазов преход в определени области на космоса. Областите, в които се е осъществил такъв преход, наподобяват, според учените, газови мехурчета във вряща вода. Обикновената материя в хода на такъв преход се превърна в тъмна и образува огромни площи, изпълнени с нея.

Този нов теоретичен модел ще помогне за създаването на нови експерименти, които ще тестват голям брой кандидати за ролята на тъмната материя и ще установят доколко те корелират с прогнозите. Това ще увеличи шансовете за разрешаване на мистерията на тъмната материя.

Справка: Filtered Dark Matter at a First Order Phase Transition
Michael J. Baker, Joachim Kopp, and Andrew J. Long
Phys. Rev. Lett. 125, 151102 – Published 9 October 2020, doi: 10.1103/PhysRevLett.125.151102

Източник: Physicists Propose New Theory on Origin of Dark Matter, Sci-news

Виж още за:
Най-важното
Всички новини

Още от Физика

Коментари

За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

Няма коментари към тази новина !