물리학 자들은 암흑 물질을 은폐하고 우주의 4 분의 1을 구성하는 신비한 물질을 실제로 살펴 보려고 노력해 왔습니다. 보이지 않는 망토 밑에 숨어있는 것에 대한 한 가지 아이디어? 하나의 거대한 입자처럼 행동하는 많은 작고 퍼지 입자.
그러나 2 월 28 일자 Journal of Cosmology and Astroparticle Physics에 발표 된 이러한 퍼지 초경량 입자에 대한 가장 최근의 연구는 빈손으로 나왔다.
결과는 암흑 물질이 실제로 이러한 미세 입자로 만들어진다면, 그 이름에서 알 수 있듯이 애매하고 평범한 물질과 거의 상호 작용하지 않는다는 것을 암시합니다.
어둠의 심장
암흑 물질은 우주에서 가장 잘 유지되는 비밀 중 하나입니다. 물건은 빛과 상호 작용하지 않지만 다른 물질에 중력을 발휘합니다. 우주에서 질량과 에너지의 1/4 정도를 차지하지만 과학자들은 그것을 찾을 수 없거나 심지어 그 구성을 알아낼 수 없습니다.
많은 과학자들은 암흑 물질이 약하게 상호 작용하는 거대한 입자 인 WIMP로 구성 될 수 있다고 추측합니다. 그러나 WIMP 이론은 몇 가지 방식으로 부족하다. 예를 들어,이 입자들은 천문학 자들이 보지 못한 은하의 그물에 작은 구조를 야기해야한다. 대신에 일부 과학자들은 초경량 입자에서 암흑 물질에 대한 다른 방향을 찾고 있습니다.
러시아 과학 아카데미의 원자력 연구소 연구원 인 세르게이 트로츠키 (Sergey Troitsky)는 암흑 물질이 무엇인지에 대한 많은 아이디어가 있지만 그 중 어느 것도지지 증거가 많지 않다고 말했다. "따라서 모든 가능성을 하나씩 고려하고 연구하고 배제해야합니다."
퍼지, 암흑 물질이라고도하는 초경량 이론은 전자보다 약 10 ~ 28 배 더 가벼운 입자를 제안합니다.이 "퍼지"암흑 물질은 질량이 낮기 때문에 이름이 희미하여 흐릿한 입자처럼 보입니다 새로운 연구는 활성 은하에서 나오는 빛에서 이러한 유형의 입자를 찾는 방법을 테스트했습니다.
암흑 물질은 우주의 많은 부분을 구성하기 때문에 초경량 입자로 만들어진다면 그것들이 많이 있어야합니다. 사실, 그것들은 필드 나 보스-아인슈타인 응축수와 같은 독특한 상태로 존재합니다.-매우 차가운 온도에서 입자들이 서로 뭉쳐서 응집력을 발휘하는 상태입니다. 개별 암흑 물질 입자는 빛과 상호 작용하지 않기 때문에 과학자들이이를 찾기 위해 애쓰는 이유는이 필드가 공간을 통해 흔들리면서 빛의 편광 또는 방향에 눈에 띄는 영향을 줄 것입니다. 이것은 필드의 밀도가 규칙적으로 진동하면서 빛이 해당 영역을 통과하는 방식을 변경함에 따라 발생합니다.
이론은이 효과가 적어도 325 광년에 걸쳐 암흑 물질 지역에서 볼 수 있다고 제안했다. 필드의 진동 속도는 초경량 암흑 물질 입자의 질량에 직접적으로 의존하므로이 효과를보고 과학자들은 암흑 물질의 질량을 측정 할 수 있기를 희망했습니다.
초경량 암흑 물질로 인한 빛의 편광 변화를 찾기 위해 과학자들은 New Socorro에서 운영되는 10 (82 피트) (25 미터) 망원경으로 구성된 무선 망원경 인 Very Long Baseline Array의 보관 데이터를 조사했습니다. 멕시코. 그들은 30 개의 은하계의 심장에서 나오는 빛에 초점을 맞췄으며, 수백 광년에 걸쳐 뻗어 나갈 수있는 제트기에 엄청난 양의 물질이 분출되었습니다. 이 은하에서 나오는 빛은 고도로 편광되어 있으며 잘 연구되어 왔기 때문에 이에 대한 장기 보관 데이터를 이미 이용할 수있었습니다.
Troitsky는 Live Science에“우리는 종종 출판 된 논문이나 공개적으로 이용 가능한 데이터베이스의 천체 물리학 적 데이터를 사용하여 기본 입자의 특성을 제한한다. "하지만 이번에 우리는 동료 무선 천문학 자들과 연락을 취했고, 우리는 자신의 데이터를 파헤쳐 서 우리의 임무를 위해 관측 시리즈를 신중하게 선택했습니다."
20 년 동안의 데이터를 분석 한 과학자들은 많은 진동을 발견했지만 원하는 유형은 발견하지 못했습니다. 활동 은하 핵은 종종 일정한 주파수없이 펄스를 발생시킵니다. 그러나 초경량 암흑 물질로 인한 진동은 모두 진동 사이에 동일한 시간 길이로 발생합니다.
궁극적으로 과학자들은 은하계에서 발견되는 작은 구조의 부족을 설명 할 수있는 질량의 종류에서 초경량 암흑 물질의 징후를 보지 못했습니다. 그러나 이것이 절대적으로 존재하지 않는다는 의미는 아닙니다.
"암흑 물질 입자가 있다는 보장은 없습니다 어떤 Troitsky는 "중력 이외의 가시 세계와의 상호 작용은 질량과 다른 상호 작용없이 그러한 입자를 발견하는 것은 매우 어려울 것이지만, 실제로 암흑 물질을 설명하는 가장 간단한 옵션 중 하나"라고 말했다.
새로운 연구가 기존의 초경량 암흑 물질을 만들 가능성은 낮지 만 연구원들은이를 배제 할 준비가되어 있지 않습니다.
이번 연구에 관여하지 않은 이스라엘 Tel Aviv University의 천문학 자 Rennan Barkana는 암흑 물질에 대해 확실히 알고있는 것은 알려진 입자 물리학 밖에 있다는 것입니다. "따라서 암흑 물질의 본성에 대한 확실한 증거가있을 때까지 추측과 추측에주의를 기울여야합니다. 그리고 열린 마음을 유지하십시오."
