취리히 대학 (University of Zurich)의 과학자들의 새로운 계산에 따르면 지구와 같이 무겁고 태양계만큼 큰 암흑 물질의 후광이 이번 주 Nature 호에 발표되었습니다.
우리 자신의 은하계에는 아직도 수천 년마다 지구가 수 천년에 걸쳐 지나갈 것으로 예상되어 밝고 감지 가능한 감마선 흔적이 남아 있다고 과학자들은 말한다. 매일 수많은 무수한 암흑 물질 입자가 지구와 몸을 통해 비가 내립니다.
자연 보고서의 공동 저자 취리히 대학교 (University of Zurich)의 이론 물리학 연구소의 벤 무어 교수 (Ben Moore)는“이 암흑 물질 후광은 보통의 물질을 끌어 들여 결국 별과 은하를 형성 할 수있는 중력 적 '접착제였다'고 말했다. . "우리가 본 모든 빌딩 블록 인 이러한 구조는 빅뱅 이후 약 2 천만 년 전에 일찍 형성되기 시작했습니다."
암흑 물질은 우주 질량의 80 % 이상을 차지하지만 그 성질은 알려져 있지 않습니다. 우리 주변의 모든 것을 구성하는 원자와 본질적으로 다른 것 같습니다. 암흑 물질은 직접 감지 된 적이 없습니다. 그것의 존재는 보통 물질에 대한 중력의 영향을 통해 추론됩니다.
취리히 과학자들은 빅뱅에서 생성 된 것으로 생각되는 중성미자라는 이론적 입자 인 암흑 물질의 주요 후보에 대한 계산을 기반으로했습니다. 그 결과 무어와 닥터가 취리히 대학교에서 설계하고 제작 한 새로운 슈퍼 컴퓨터 인 zBox에서 몇 달 동안 수십 년간 목을 unch 다. 보고서의 공동 저자 인 Joachim Stadel과 Juerg Diemand.
무어는“빅뱅 이후 2 천만년 전까지는 우주가 거의 매끄럽고 균질했다”고 말했다. 그러나 물질 분포의 약간의 불균형으로 인해 중력은 오늘날 우리에게 익숙한 구조를 만들 수있었습니다. 질량 밀도가 높은 영역은 더 많은 물질을 끌어 당기고 밀도가 낮은 영역은 물질을 잃었습니다. 암흑 물질은 공간에 중력 우물을 생성하고 평범한 물질이 그 안으로 유입됩니다. 은하와 별은 빅뱅 이후 약 5 억 년 후에 형성되기 시작했지만 우주는 137 억 년이되었습니다.
이 팀은 300 개의 Athlon 프로세서의 성능을 활용 한 zBox 슈퍼 컴퓨터를 사용하여 빅뱅에서 생성 된 뉴트럴 리노가 시간이 지남에 따라 어떻게 진화 할 것인지 계산했습니다. 중성미자는 오랫동안 "차가운 암흑 물질"에 대해 선호되는 후보였습니다. 즉, 빠르게 움직이지 않고 중력 우물을 만들기 위해 함께 모일 수 있습니다. 중성미자가 아직 감지되지 않았습니다. 이것은 기본 입자 모델의 불일치를 수정하려는 이론의 일부인 제안 된 "초대칭"입자입니다.
지난 20 년 동안 과학자들은 뉴트럴 리노가 오늘날 거대한 암흑 물질 후광을 형성하고 은하 전체를 둘러싸고 있다고 믿고 있습니다. 취리히 팀의 zBox 슈퍼 컴퓨터 계산에서 나온 것은 세 가지 새롭고 중요한 사실입니다. 먼저 지구 질량 후광이 형성됩니다. 이 구조들은 극도로 밀도가 높은 코어를 가지고있어 우리 은하계에서 수 조명이 살아남을 수있었습니다. 또한이 "미니어처"암흑 물질 후광은 호스트 은하계를 통해 이동하고 그들이 지나갈 때 일반 물질과 상호 작용합니다. 이 후광이 명왕성 너머의 Oort 코미 타리 구름을 교란시키고 태양계를 통해 잔해물을 보낼 수도 있습니다.
“이 중성 후광의 탐지는 어렵지만 가능하다”고 팀은 말했다. 후광은 중성미자가 충돌하여 자기 소멸 될 때 생성되는 가장 높은 에너지 형태의 감마선을 지속적으로 방출합니다.
산타 크루즈 캘리포니아 대학교 (California of California)의 디 만드 (Diemand)는“우리의 인생에서 지나가는 후광 (우리가 운이 좋을 것 같다)은 감마선의 밝은 흔적을 쉽게 볼 수있을만큼 가까이있을 것이다.
그러나 중성미자를 탐지 할 수있는 가장 좋은 기회는 은하 중심에서 암흑 물질의 밀도가 가장 높거나이 이동하는 지구 질량 중성 후광의 중심입니다. 밀도가 높은 지역에서는 중성자 충돌 가능성이 높아져 감마선이 더 많아집니다. Diemand는“이것은 명왕성에 놓여진 촛불 하나의 빛을 보려고하는 것과 같이 여전히 감지하기 어려울 것입니다.
2007 년 출시 예정인 NASA의 GLAST 임무는 이러한 신호가있을 경우이를 감지 할 수 있습니다. VERITAS 또는 MAGIC과 같은 지상 감마선 관측소는 중성자 상호 작용에서 감마선을 감지 할 수도 있습니다. 향후 몇 년간 스위스 CERN의 Large Hadron Collider는 초대칭의 개념을 확인하거나 배제 할 것입니다.
컴퓨터 시뮬레이션을 기반으로 우주에서 중성자 후광 및 초기 구조의 이미지와 컴퓨터 애니메이션은 http://www.nbody.net에서 볼 수 있습니다.
Albert Einstein과 Erwin Schr? dinger는 취리히 대학교 (University of Zurich)의 이론 물리학 연구소 (University of Theorytical Physics)에서 일했던 이전 교수들 사이에서 우주의 기원과 양자 역학에 대한 우리의 이해에 상당한 기여를했다. 2005 년은 양자 물리학과 상대성 이론에서 가장 주목할만한 아인슈타인의 100 주년입니다. 1905 년에 아인슈타인은 취리히 대학교에서 박사 학위를 받았으며 과학을 바꾸는 세 가지 논문을 발표했습니다.
편집자 주 : Joachim Stadel과 Ben Moore가 디자인 한 혁신적인 슈퍼 컴퓨터는 Dolphin / SCI의 2 차원 고속 네트워크로 상호 연결되고 특허받은 공기 흐름 시스템으로 냉각 된 300 개의 Athlon 프로세서 큐브입니다. 자세한 내용은 http://krone.physik.unizh.ch/~stadel/zBox/를 참조하십시오. 이 프로젝트를 주도한 Stadel은 다음과 같이 말했습니다.“수 천 개의 구성 요소로 구성된 세계적 수준의 슈퍼 컴퓨터를 조립하는 것은 어려운 작업 이었지만 완성되었을 때 스위스와 세계에서 가장 높은 밀도의 슈퍼 컴퓨터였습니다. 우리가 사용하는 병렬 시뮬레이션 코드는 모델 유니버스의 개별 부분을 다른 프로세서에 분산시켜 계산을 분할합니다.”
원본 출처 : 이론 물리학 연구소? 취리히 대학교 뉴스 릴리스
