Животът на тъмната материя е поне 10 до 100 милиона пъти възрастта на Вселената

Ваня Милева Последна промяна на 05 март 2025 в 00:00 15171 0

Ограничения за честотата на събитията на разпадане на тъмната материя. Използвайки специфични модели за тъмна материя, учените оцениха долните граници за живота на тъмната материя. Използвайки модела NFW, долната граница за продължителността на разпада е 

Кредит Wen Yin, Tokyo Metropolitan University
Ограничения за честотата на събитията на разпадане на тъмната материя. Използвайки специфични модели за тъмна материя, учените оцениха долните граници за живота на тъмната материя. Използвайки модела NFW, долната граница за продължителността на разпада е десет до сто милиона пъти възрастта на Вселената.

Наблюдавайки две галактики - джуджета Лъв V (Leo V) и Тукан II (Tucana II) само за четири часа с 6,5-метровия телескоп Magellan Clay в Чили, астрономи успяват да ограничат минималния живот на частиците тъмна материя.

Екип японски астрономи, ръководени от Уен Ин (Wen Yin) от Токийски столичен университет, с помощта на телескопа са направили спектрографски наблюдения на инфрачервеното лъчение от двете галактики джуджета. Те използват нова техника, за да разберат дали могат да уловят признаци на разпадане на така наречените частици, подобни на аксиони (ALP - axion-like particles), хипотетичен тип частици тъмна материя. Когато такава частица се разпада, тя може спонтанно да излъчва видима светлина и това трябва да се види в инфрачервената част на спектъра.

Спектрографска технология за отделяне на светлината от разлагащата се тъмна материя и фоновата светлина. WINERED използва по-широките спектрални свойства на фоновата светлина, за да я разграничи от светлината от събития на разпад. Кредит: Wen Yin, Tokyo Metropolitan University

Инфрачервеното лъчение обаче е претъпкана и объркваща част от електромагнитния спектър. Това се дължи на широкия набор от източници на шум и смущения от други източници. Примерите включват зодиакалната светлина, слабото разсейване на слънчевата светлина от междузвездния прах и светлината, излъчвана от атмосферата, когато се нагрява от слънцето.

За да заобиколят това, в предишна своя работа те предлагат нова техника, която използва факта, че фоновата радиация има тенденция да включва по-широк диапазон от дължини на вълните, докато светлината от специфичен процес на разпадане е по-силно изкривена към тесен диапазон.

Точно както светлината, която се разлага от призма, става по-слаба, тъй като различните цветове се разпръскват все по-фино, събитията на затихване, ограничени до тесен диапазон, стават все по-резки.

Благодарение на прецизността на тази техника (WINERED) екипа, те успяват да отчетат цялата светлина, която откриват в близкия инфрачервен диапазон, със значителна статистическа точност.

Фактът, че не е установено разпадане на аксиони, след това бе използван за определяне на горни граници на честотата на тези събития на разпадане или долна граница на живота на частиците, подобни на аксиони. Тяхната нова долна граница в секунди е 10 с 25 до 26 нули след нея, или десет до сто милиона пъти възрастта на Вселената, която е 13,8 милиарда години.

Справка: Wen Yin et al, First Result for Dark Matter Search by WINERED, Physical Review Letters (2025). DOI: 10.1103/PhysRevLett.134.051004. On arXiv: DOI: 10.48550/arxiv.2402.07976

Източник: New limits found for dark matter properties, Tokyo Metropolitan University

Виж още за:
    Най-важното
    Всички новини

    Още от Космос

    Коментари

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

    Няма коментари към тази новина !