Uued uuringud näitavad, et tumedat materjali võib valmistada osakestest, millest igaüks kaalub peaaegu sama palju kui inimese rakud ja millel on piisavalt tihedust, et saada miniatuurne must auk.
Kuigi pimedas olekus arvatakse olevat viis kuuendikku kõigist universumis asuvatest ainetest, ei tea teadlased ikka veel, milline on see kummaline aine. Tema nimi on tõsi, et tumedat ainet ei ole nähtav - see ei kiirusta, peegeldab ega isegi blokeeri valgust. Selle tulemusena saab nüüd tumedat ainet uurida ainult selle gravitatsioonilise mõju tõttu tavalisele ainele. Ja tema olemus on praegu üks suurimaid teaduse saladusi.
Uue teadusliku uurimuse autorid ütlesid, et kui tumedad ained koosnevad sellistest supermasssiivsetest osakestest, siis astronoomid võisid avastada oma märke Suure Paugu järeltulekul.
Varasemad tumedate ainete uuringud on suuresti kõrvaldanud kõik tuntud tavalised materjalid kandidaatidena neile, kes moodustavad selle salapärase materjali. Pimedale ainele omistatud gravitatsiooniefektid hõlmavad galaktikate orbitaalseid liikumisi: galaktika nähtava materjali kogumass, nagu tähed ja gaasipilved, ei suuda galaktika liikumisi seletada, seega peab olema täiendav nähtamatu mass. Teadlased järgivad endiselt arvamust, et see puuduv mass koosneb uutest osakestest, mis suhtlevad tavapärase asjaga väga nõrgalt. Need uued osakesed eksisteerivad väljapoole osakeste füüsika standardmudelit, mis on parimat praegust subatoomilise maailma kirjeldust. Mõned tumedate materjalide mudelid viitavad sellele, et see kosmiline aine koosneb nõrgalt interakteeruvatest massilistest osakestest või nõrgalt interakteeruvatest massiivsetest osakestest (WIMP), mis arvatakse olevat umbes 100-kordne prootoni mass. Seda näitab uuringu kaasautor McCullen Sandora, Lõuna-Taani ülikooli kosmoloog. Vaatamata arvukatele otsingutele ei leidnud teadlased lõpuks ühtegi UHF-i, jättes avatuks võimaluse, et tumeda aine osakesed võivad koosneda mõnest muust olulisest ainest.
Nüüd uurivad Sandora ja tema kolleegid tumeda materjali massi ülemist piiri - see tähendab, et nad püüavad välja selgitada, kui suured võivad olla üksikud osakesed, lähtudes sellest, mida teadlased neid teavad. Selles uues mudelis, mida nimetatakse Plancki interakteeruvaks tumedaks aineks, kaalub iga nõrgalt interakteeruv osakese umbes 1019 või 10 miljardit miljardit korda rohkem kui prooton, või “umbes sama raske kui osake võib olla enne miniatuurse musta auku muutumist "Said Sandora to Space.com'ile.
1019 prootonimassiga osakest kaalub umbes 1 mikrogrammi. Võrdluseks näitavad uuringud, et tüüpiline inimese rakk kaalub umbes 3,5 μg.
Nende supermasssiivsete osakeste idee teke “algas depressiooni tundega, mis näib kaasnevat kõigi jõupingutustega UHF-i tootmiseks või avastamiseks, kuid ei anna siiski julgustavaid vihjeid,” ütles Sandora. "Me ei saa ikka UHRO skripti välistada." Kuid igal aastal on üha enam kahtlusi, et me neid ei märka. Tegelikult ei ole siiani olnud ühtegi lõplikku vihjet selle kohta, et mis tahes olemasolevas energiaskaalal on standardmudelist väljapoole uus füüsika, mistõttu pidime mõtlema selle stsenaariumi lõplikule piirile. ” See illustratsioon, mis on võetud arvutimudelist, näitab meie piimateede galaktika ümber tumeda aine hüübimist.
Sandora ja tema kolleegid pidasid oma vist veidi uudishimu kui uudishimu, sest osakeste hüpoteetiline massiline iseloom tähendab seda, et ei ole mingit võimalust, et ükskõik milline Maa osakeste kollektor seda tootma ja sellist olemasolu tõestaks (või keelaks).
Kuid nüüd on uurijad välja toonud, et kui sellised osakesed on olemas, siis võib kosmilise mikrolaine taustkiirguses tuvastada nende olemasolu märke. See on Suure Paugu järeltulevik, mis lõi universumi umbes 13, 8 miljardit aastat tagasi.
Praegu on kosmoloogias valitsev seisukoht, et pärast suurt põrutust on universum kasvanud hiiglaslikeks proportsioonideks. See tohutu kasvupursk, mida nimetatakse inflatsiooniks, leevendaks kosmoseid, selgitades, miks see on enamasti ühesugune kõigis suundades.
Uuringud näitavad, et pärast inflatsiooni lõppu kuumutab vastsündinud universumit allesjäänud aja jooksul nn. Sandora ja tema kolleegid viitavad sellele, et kuumutamisel tekkinud äärmuslikud temperatuurid võivad tekitada suure hulga supermassive osakesi. See on piisav, et selgitada Universumis praegu esineva tumeda aine gravitatsiooniefekte.
Selleks, et see mudel toimiks, peaks soojendus uuesti kuumutamisel olema oluliselt suurem kui universaalsetes mudelites üldiselt eeldatav. Soojem soojendus jätaks omakorda allkirja reliivse kiirguse kohta, mida järgmise põlvkonna reliikikatsed suudavad tuvastada. „Kõik see juhtub lähiaastatel. Loodame, et see juhtub järgmisel kümnendil ja mitte midagi muud, ”ütles Sandora. Kui tumedad ained koosnevad nendest super-rasketest osakestest, ei avastaks selline avastus mitte ainult enamiku asja olemust Universumis, vaid annaks ka täieliku ülevaate inflatsiooni olemusest ja sellest, kuidas see algas ja peatus. Need on asjad, mis teadlaste sõnul on endiselt väga ebakindlad.
Näiteks, kui tumedad ained koosnevad nendest äärmiselt rasketest osakestest, mis näitavad, et inflatsioon toimus väga kõrge energiaga, tähendab see omakorda seda, et ta oli võimeline tootma mitte ainult temperatuuri kõikumisi varases universumis, vaid ka selle ruumi ja aega gravitatsioonilaine kujul, ”ütles Sandora. „Teiseks viitab see sellele, et inflatsiooni energia pidi väga kiiresti lagunema asjasse, sest kui selleks kulus rohkem aega, jahutati universum kuni punktini, kus ta ei suutnud valmistada ühtegi Plancki interakteeruvat tumeda aine osakest üldiselt. .
