ماهیت ماده تاریک همچنان ستاره شناسان را گیج می کند. از آنجایی که جستجو برای ذرات ماده تاریک همچنان هیچ نتیجه ای ندارد، وسوسه انگیز است که مدل ماده تاریک را به طور کلی کنار بگذاریم، اما شواهد غیرمستقیم برای این ماده همچنان قوی هستند. پس چیست؟ یک تیم ایده ای دارد و آنها نتایج اولین جستجوی خود را منتشر کرده اند.
شرایط ماده تاریک به این معنی است که نمی تواند ماده معمولی باشد. مواد معمولی (اتم ها، مولکول ها و مانند آن) به راحتی نور را جذب و ساطع می کنند. حتی اگر ماده تاریک ابرهایی از مولکول‌ها به قدری سرد باشد که تقریباً هیچ نوری ساطع نمی‌کنند، باز هم از نوری که جذب می‌کنند قابل مشاهده خواهند بود. آنها شبیه سحابی های تیره ای هستند که اغلب در نزدیکی صفحه کهکشانی دیده می شوند. اما تقریباً تعداد کافی از آنها برای توضیح تأثیرات ماده تاریکی که ما می بینیم وجود ندارد. نوترینو را هم خاموش کردیم. آنها به شدت با نور تعامل ندارند، اما نوترینوها شکلی از ماده تاریک "گرم" هستند، زیرا نوترینوها تقریباً با سرعت نور حرکت می کنند. ما می دانیم که بیشتر ماده تاریک باید کند و در نتیجه "سرد" باشد. بنابراین اگر در جایی ماده تاریک وجود دارد، باید چیز دیگری باشد.
در این آخرین کار، نویسندگان استدلال می کنند که ماده تاریک می تواند از ذراتی به نام بوزون های اسکالر ساخته شود. تمام مواد شناخته شده را می توان در دو دسته اصلی به نام فرمیون ها و بوزون ها قرار داد. اینکه یک ذره در کدام دسته قرار می گیرد به خاصیت کوانتومی به نام اسپین بستگی دارد. فرمیون هایی مانند الکترون ها و کوارک ها دارای اسپین جزئی مانند 1/2 یا 3/2 هستند. بوزون هایی مانند فوتون ها دارای اسپین عدد صحیح مانند 1 یا 0 هستند. هر ذره ای با اسپین 0 یک بوزون اسکالر است.
اگرچه به نظر یک تمایز بی اهمیت به نظر می رسد، اما این دو نوع ذره وقتی در گروه های بزرگ در کنار هم قرار می گیرند، رفتار بسیار متفاوتی دارند. فرمیون ها هرگز نمی توانند حالت کوانتومی یکسانی را اشغال کنند، بنابراین وقتی می خواهید آنها را به هم فشار دهید، یکدیگر را دفع می کنند. به همین دلیل است که کوتوله های سفید و ستاره های نوترونی وجود دارند. گرانش سعی می کند الکترون ها یا نوترون ها را به هم فشار دهد، اما فشار فرمی آنقدر قوی است که می تواند گرانش را (تا یک نقطه) تحمل کند. از سوی دیگر، بوزون‌ها از اشغال همین حالت کاملاً خوشحال هستند. بنابراین اگر دسته ای از بوزون ها را بیش از حد سرد کنید (مانند هلیوم-4)، آنها می توانند در یک جسم کوانتومی عجیب به نام چگالش بوز-اینشتین مستقر شوند.
تنها بوزون اسکالر شناخته شده بوزون هیگز است. هیگز ممکن است با توجه به خواص شناخته شده آن ماده تاریک نباشد، اما برخی نظریه ها بوزون های اسکالر دیگری را پیشنهاد می کنند. آنها به شدت با نور، فقط با گرانش تعامل نمی کنند. از آنجایی که نور نمی تواند آنها را به طور قابل توجهی گرم کند، با گذشت زمان این بوزون های اسکالر سرد می شوند و به ابرهای بزرگ فرو می ریزند. بنابراین شاید ماده تاریک از ابرهای بزرگ و پراکنده بوزون های اسکالر ساخته شده باشد.
این ایده جالبی است، اما چگونه می توانید آن را ثابت کنید؟ به نظر می رسد که چون بوزون های اسکالر توسط گرانش برهم کنش می کنند، با امواج گرانشی نیز برهم کنش می کنند. بسته به جرم آنها، بوزون های اسکالر نیز می توانند با انتشار گراویتون تجزیه شوند. در نتیجه، بوزون های اسکالر می توانند امواج گرانشی طولانی مدتی ایجاد کنند که فرکانس مشابهی دارند. این معادل گرانشی یک زمزمه ضعیف است. بنابراین، تیم داده‌های امواج گرانشی LIGO و Virgo را بررسی کردند. آنها به دنبال شواهدی از وزوز گرانشی در محدوده 20 تا 600 هرتز بودند و چیزی پیدا نکردند. بر اساس کار خود، نویسندگان به این نتیجه رسیدند که هیچ ابر بوزون اسکالر جوانی در کهکشان ما وجود ندارد. همچنین هیچ ابر بوزون اسکالر قدیمی و سردی در فاصله 3000 سال نوری از زمین وجود ندارد.
این مطالعه به طور کامل بوزون های اسکالر را رد نمی کند، اما محدودیت های قوی برای این ایده تعیین می کند. و در حال حاضر به نظر می رسد داستان ماده تاریک است. در جستجوی خود برای یافتن آنچه هست، به یافتن آنچه نیست ادامه می دهیم.
نقل قول: شاید "ابرهای بوزونی" بتواند ماده تاریک را توضیح دهد (2021، 18 دسامبر)، استخراج شده در 18 دسامبر 2021 از https://phys.org/news/2021-12-boson-clouds-dark. html
این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به جز هرگونه معامله منصفانه به منظور تحقیق یا مطالعه خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوا فقط برای مقاصد اطلاعاتی ارائه شده است.
[ad_2]
مقالات مشابه
- Market Snapshot: Dow ends more than 500 points lower but S&P 500 avoids correction in wild Wall Street session
- شرکت صادرات و واردات کالاهای مختلف از جمله کاشی و سرامیک و ارائه دهنده خدمات ترانزیت و بارگیری دریایی و ریلی و ترخیص کالا برای کشورهای مختلف از جمله روسیه و کشورهای حوزه cis و سایر نقاط جهان - بازرگانی علی قانعی
- دانستنیهای فونت برای طراحان وب
- عضو برای یک روز: مزایده خیریه باشگاه گلف دسترسی برای کمک به کارگران خط مقدم
- برکت Austin به جت فراموش کرده ام در مورد sulking حادثه
- شرکت صادرات و واردات کالاهای مختلف از جمله کاشی و سرامیک و ارائه دهنده خدمات ترانزیت و بارگیری دریایی و ریلی و ترخیص کالا برای کشورهای مختلف از جمله روسیه و کشورهای حوزه cis و سایر نقاط جهان - بازرگانی علی قانعی
- ایالات متحده به احتمال زیاد برای تحریم چین اگر هنگ کنگ قانون تصویب تهمت مشاور می گوید
- دیوید رایت متس خداحافظی آمد راه بیش از حد به زودی
- در یک نمودار: جذاب این نمودار نشان می دهد که ارتباط بین قیمت کالاها و پوپولیسم
- کربن فعال شده گرانول | خرید و فروش