이국적인 암흑 물질 이론. 당신이 우주에서 가장 멋진 것들을 좋아한다면,이 기사는 당신을위한 것입니다.
우리 우주의 내용의 대부분은 물리학에 완전히 알려지지 않은 형태입니다. 그것은 우리 모두가 익숙해 져야한다는 사실입니다. 그것이 단지 일종의 것이라고 생각하고 싶은 경우우주론 문제는 아주 큰 규모에서만 발생하는 문제입니다. 그렇다면 여러분에게 나쁜 소식이 있습니다. 우리가 알 수있는 한 우주의 신비한 구성 요소 중 하나는 물질의 한 형태입니다.
하지만 어떤 형태의 물질이 아니라면 지금까지는 그 물질을 보았을 것입니다. 아니, 우리는 일종의 생각어두운 문제; 단순히 빛과 상호 작용하지 않는 물질. 방출 없음. 흡수하지 않습니다. 산란이 없습니다. 아무것도. 암흑 물질이 존재한다는 사실은그 놀랍습니까? 결국, 우주의 모든 것을 지시 한 사람은곰팡내 나게 하다 빛과 상호 작용합니까?
아무도하지 않았고 여기 있습니다. 임의의 은하계를 보면 별, 성운 등이 켜지는 것은 그 은하계의 총 질량의 작은 부분만을 나타냅니다. “정상적인”물질과 어두운 물질의 정확한 비율은 은하의 형성 이력과 같은 많은 요인에 달려 있습니다. 그러나 일반적으로 은하가 작을수록 암흑 물질이 더 많이 지배합니다.
왜소은하라고 알려진 가장 작은 은하들은 암흑 물질 연구를위한 편리한 실험실을 제공 할 수있다. 이 은하들에서 암흑 물질은 성가신 빛의 상호 작용 문제없이 암흑 물질이하는 일을 자유롭게 할 수 있습니다. 암흑 물질이 약한 핵력을 통해 자신과 상호 작용하거나 여러 종류의 이국적인 입자로 구성되는 것과 같이 이상한 것 (잘, 기존의 것보다 낯선 것)을 수행하는 경우, 어떤 영향으로도 왜소한 은하에서보다 더 뚜렷하게 나타납니다 은하수.
이 흥미로운 물리가 모두 발생하고 있지만보기가 어렵다는 작은 경고를 제외하고는 모두 위대하고 좋습니다. 어두워서 요
암흑 물질에 대해 우리가 이해하지 못하는 많은 것들 중 하나는 은하계 핵에서 어떻게 작용하는지입니다. 은하 진화에 대한 간단한 시뮬레이션은 은하의 크림 같은 중심에 엄청나게 높은 밀도의 딱딱한 너트 인“첨두”라고 불리는 것을 예측합니다. 그러나 관측 결과는이를 드러내지 않습니다. 모든 암흑 물질의 중력 영향에 따라 많은 별이 있어야합니다. 그리고 은하의 중심에는 별이 많이 있지만그 많은.
중앙 암흑 물질을 부드럽게해야합니다. 암흑 물질 자체에서 이국적인 상호 작용이 될 수 있습니다. 가스가 폭발하는 초신성 바람과 같은 더 평범한 원인 일 수 있습니다. 둘 다 또는 둘 다 될 수 있습니다.
천문학 자들은 은하계, 특히 왜소 은하계의 핵심에 매우 관심이 있습니다. 왜냐하면 암흑 물질에 대해 많은 것을 배울 수 있기 때문입니다. 복잡하고 지저분한 물리학에도 불구하고, 왜소한 은하계를 관측, 탐사 및 연구하기 위해서는 별과 가스가 필요하지만, 근본적인 암흑 물질의 행동을 추적 할 수 있기를 바랍니다. 그러나 왜소 은하들은 멀고 어둡고 작으며 그 핵심은 훨씬 더 큽니다.
우리는 어떻게 그것들을 들여다 볼 수 있습니까?
고맙게도 은하계에는 별이 많은 시민이 있습니다. 또한 블랙홀이 있습니다. 코어에있는 거대한 초 거대한 것들과 그 안에 떠있는 수백만의 작은 것들. 그리고 거대한 블랙홀이 숙주 은하의 중심에 모이는 경향이 있다는 사실이 유용 할 수 있습니다. 어쩌면 여기서 나와 함께 일해보세요 – 만약 왜소 은하 내부의 블랙홀의 행동을 연구 할 수 있다면 암흑 물질의 본질에 대한 힌트를 얻을 수있을 것입니다.
그러나 블랙홀도 검은 색이며보기가 어렵습니다. 그리고 작습니다. 그리고 멀리. 다행히도 블랙홀을 볼 필요가 없습니다.들을 수 있습니다.
블랙홀이 충돌하면 시공간 구조를 너무 많이 흔들어 왜곡시켜 물에 떨어진 무거운 돌에서 튀어 나오는 잔물결처럼 물결을 일으 킵니다. 이 중력파는 빛의 속도로 공간 전체에 퍼져 나 가면서 씻겨 질 때 끼어 든 물질을 조금씩 늘이고 짜냅니다. 실제로, 당신이 이것을 읽을 때, 당신의 몸은 지구를 통과하는 무수한 중력파로부터 퍼티 조각처럼 잡아 당겨지고 눌립니다.
이 중력파는 감지하기가 어려우므로,이를 측정 한 최초의 사람들은 수십 년 동안 간섭 광선을 사용하여 미묘한 신호를 포착하려는 노벨상을 받았습니다.
그러나 지구 표면에있는 3 개의 중력파 관측소는 블랙홀 내부 난쟁이 은하에서 연구에 이르는 어두운 문제를 해결하는 데 도움이되지 않습니다. 그 블랙홀 –중간 질량 블랙홀 – 그들이 은하수에서 합쳐질 때 신호를 감지하기에는 너무 작습니다.
그러나 우주에서 중력파 관측소는 가능했다. 제안 된 LISA 미션 (레이저 간섭계 우주 안테나)은 왜소 은하의 심장에서 볼 수있는 것과 같이 중간 크기의 블랙홀을 병합하는 신호를 보는 데 적합한 감도를 가질 수 있습니다.
취리히 대학의 토마스 톰팔 (Tomas Tomfal)이 이끄는 천체 물리학 저널 (Astrophysical Journal Letters)이 최근에 승인 한 새로운 논문에 따르면 암흑 물질의 다양한 모델 (그리고 정상적인 빛을 좋아하는 물질과의 상호 작용이 얼마나 자주 그리고 얼마나 빨리 영향을 줄 수 있는지) 왜소 은하의 블랙홀이 합쳐져서 LISA가 분리 할 수있는 것입니다.
암흑 물질을 이해하기위한 로터리 길이지만, 이와 같은 문제에있어 유망한 것입니다.
더 읽어보기 :“왜소 은하 합병에서 LISA 블랙홀 이진의 형성 : 암흑의 각인”
