چه می شود اگر ما در مورد ماده تاریک فکر می کردیم ، همه چیز خوب است ، دانشمند تعجب می کند
دانشمندان پیشنهاد می کنند که می توان از سیاهچاله های کوچک ساخته شده است که می توان از سیاهچاله های کوچک شکل گرفت که “انبارهای تاریک” So -Called. یا از طرف دیگر ، ماده تاریک می تواند نوعی ذره ایجاد شده توسط تابش شاهین در افق کیهانی باشد.
این به معنای همه این است.
ماده تاریک ماده ای است که به نظر می رسد حدود 27 ٪ از جهان ما را نشان می دهد ، در مقایسه با 5 ٪ از جهان ما ، از ماده “عادی” تشکیل شده است. دانشمندان مطمئناً می دانند که ماده تاریک به دلیل برخی از جلوه های ویژه مشاهده شده در فضا وجود دارد که ماده عادی نمی تواند در نظر بگیرد. با این حال ، هیچ کس نمی داند ماده تاریک از چه چیزی ساخته شده است.
برای چندین دهه ، نامزد پیشرو WIMP یا ذرات عظیم در تعامل ضعیف بوده است. اما از آنجا که جستجوی WIMPS با آزمایشاتی که همچنان خالی به نظر می رسند ، شروع می شود ، تئوری های جدید ماده تاریک در حال شروع به کار هستند. اینها شامل دو مدل جدید است که توسط استفانو پروفومو ساخته شده است ، که استاد فیزیک نظری در دانشگاه کالیفرنیا ، سن دیگو است و ایده های وی دیدگاه بسیار متفاوتی از مشکل ماده تاریک دارند.
Profumo به Space.com گفت: “نگرش من این است که ما تلاش زیادی کرده ایم تا در مورد ماده تاریک به عنوان یک ذره فکر کنیم ، اما تاکنون کار نکرده است.” “من فکر می کنم طبیعی است که استراحت کنید و همه چیز را از راه دور نگاه کنید و تعجب کنید که آیا ما اساساً به روش اشتباه در مورد آن فکر می کنیم.”
در یک سند ، او دوخته می شود که آیا “بخش تاریک” می تواند چیزی باشد که ماده تاریک را به وجود می آورد. در بخش تاریک ، به نحوه اداره جهان ما توسط ماده تاریک و انرژی تاریک اشاره نمی کند. در عوض ، او به معنای نوعی “دنیای آینه” ذرات است که از طریق نیروهایی در تعامل هستند که گونه های جهان ما تجربه نمی کنند.
Profumo می گوید این مفهوم به همان اندازه عجیب نیست که به نظر برسد. به عنوان مثال ، تأکید می کند که چگونه چهارمین پروتون ها و نوترون ها با قدرت هسته ای قوی محدود می شوند.
Profumo گفت: “اما پس از آن الکترون هایی را که کاملاً از قدرت قوی کور هستند ، بگیرید. آنها به هیچ وجه آن را احساس نمی کنند. برای آنها ، قدرت قوی یک بخش تاریک است.” “این در مدل استاندارد رایج است.”
Dark Barryons معادل پروتون ها یا نوترون ها در این بخش تاریک خواهد بود ، به جز اینکه ممکن است بیش از سه چهارم حاوی آنها باشد و بنابراین عظیم تر است.
گام بعدی در نظریه محقق از پسر نوجوانش الهام گرفته شد و از این سؤال پرسید که آیا ذره ای به اندازه کافی عظیم می تواند در زیر وزن خود فروپاشیده شود تا یک سیاهچاله کوچک تشکیل دهد. Barionons Dark در بخش تاریک ، اگر چنین باشد ، می تواند به اندازه کافی عظیم باشد که می تواند همین کار را انجام دهد – و این سیاهچاله های کوچک می توانند در جهان پر شوند و به طور جمعی آنچه را ما ماده تاریک می نامیم شکل می دهد.
Profumo گفت: “من با افرادی کار کردم که خیلی عمیق به بخش تاریک معادل قدرت قوی فکر می کردند ، اما آنها هرگز به تمام راه به مرز سیاهچاله سوق داده نشده اند.” “اما من واقعاً فکر می کنم این فرصتی برای در نظر گرفتن است.”
سیاهچاله ها ، بزرگ یا کوچک ، توسط یک مرز نامرئی به نام افق وقایع احاطه شده اند ، که در آن جاذبه آنقدر قوی است که حتی نور نمی تواند فرار کند. با این حال ، افق وقایع “داغ” است – ذرات ایجاد شده در مرز از طریق اثرات کوانتومی می توانند تا آنجا که ما به عنوان اشعه هاوکینگ می نامیم (به نام فیزیکدان مشهور استفان هاوکینگ ، که به این ایده اعتبار دارد) منتشر شود. با گذشت زمان ، تابش هاوکینگ توده و انرژی را از سیاه چاله حذف می کند ، که باعث می شود به تدریج تبخیر شود. برای سیاه چاله های بیش از حد ، این مدت طولانی غیرقابل تصور طول می کشد – حداقل 10^100 سال. با این حال ، سیاهچاله ها در کوچکترین مقیاس- آنچه ما آن را سنگ تخته می نامیم- می تواند برای مدت طولانی ، کمتر از سن جهان تبخیر شود.
با این حال ، اگر فرضیات خاصی را در مورد ماهیت این سیاهچاله های تشکیل شده توسط فروپاشی Barione Dark Barione ایجاد کنیم ، می توان با جلوگیری از تبخیر آنها و اجازه دادن به آنها به عنوان ماده تاریک ، اشعه آنها را سرکوب کرد.
در همین حال ، ایده دیگر Profumo بازی در مورد مفهوم تابش هاوکینگ است ، اما به روشی کاملاً جدید.
ما در جهانی زندگی می کنیم که با سرعت بخشیدن به سرعت گسترش می یابد و تاکنون مناطقی از فضا را به خود اختصاص می دهد که نور آنها هرگز به ما نرسد. این منجر به یک مرز مرزی یا فضا می شود که حاشیه جهان قابل مشاهده را تعیین می کند. ممکن است خیلی بیشتر از جهان فراتر از این افق وجود داشته باشد ، اما ما هرگز آن را نخواهیم دید.
حالا ، بیایید به موقع برگردیم تا انفجار بزرگ. جهان با طغیان انرژی توسعه گرایانه معروف به تورم آغاز شد. این دوره تورم بخش کوچکی از ثانیه را ادامه داد. با این حال ، برخی از مدل ها همچنین موقعیتی را نشان می دهند که دومین طغیان کوتاه از انرژی انبساط وجود دارد که از تورم پیروی می کند.
Profumo گفت: “این یک دوره عمده تورم مینی است.” “این می تواند با تورم و نحوه پایان آن همراه باشد ، یا با یک مجموعه مشابه تورم هدایت می شود.”
این دوره گسترش دوم افق های فضایی مانند افق فضایی را ایجاد کرده است که امروزه در جهان قابل مشاهده هم مرز است. با این حال ، جهان قابل مشاهده امروز 93 میلیارد سال نوری است که زمین در مرکز آن قرار دارد (مفهوم جهان “قابل مشاهده” به ناظران بسیار وابسته است-مشاهده کنندگان در بخش های مختلف کیهان ، حجم متفاوتی از جهان مشاهده شده را که در اطراف آنها متمرکز شده است ، مشاهده می کنند). اندازه عظیم جهان قابل مشاهده به این معنی است که درجه حرارت در افق فضا بسیار کم است زیرا خود فضا بسیار رایج شده است.
با این حال ، در دومین طغیان تورم ، جهان هنوز بسیار جمع و جور بود و دمای افق بسیار گرم بود.
Profumo فهمید که این افق های اولیه فضایی می توانند به عنوان افق وقایع عمل کنند. در حقیقت ، این مفهوم کمی شبیه به یک سیاه چاله است ، اما به داخل آن تبدیل شده است ، زیرا همه چیز فراتر از افق فضا برای همیشه از ما مستثنی است ، زیرا همه چیز در افق حوادث سیاه چاله از ما جدا شده است. و درست هنگامی که تابش هاوکینگ از افق حوادث سیاه چاله ساطع می شود ، Profumo نشان می دهد که افق فضا نیز ممکن است تابش شاهین را به همان روش تجربه کند و انرژی این تابش را می توان به برخی از ذرات ماده تاریک تبدیل کرد.
“شاید [dark matter] Profumo گفت: “به همین سادگی است.” در ابتدا ، جهان مانند سیاهچاله رفتار می کرد و چیزهایی در جهان پاشیده می شد ، زیرا جهان به همان روشی که یک سیاهچاله تبخیر می شود ، تبخیر می شود. “
این ممکن است به نوعی دلخواه به نظر برسد ، زیرا محل افق فضا به محل ناظر بستگی دارد. با این حال ، از آنجا که جهان یکدست است (در هر نقطه در مقیاس بزرگ یکسان است) و ایزوتروپیک (همان در همه جهات)- دو اندازه سه ، که ما آن را یک اصل کیهان شناسی می نامیم- سپس هر دو ناظر باید همان مقدار تاریک را در جایی که هستند ، ببینند.
Profumo لزوماً نباید بگوید که ماده تاریک باید یکی از این دو گزینه باشد. در حقیقت ، این واقعیت که او دو نظریه ایجاد کرده است نشان می دهد که او تمایل به ناخن زدن رنگ های خود به هر دکل خاص ندارد.
Profumo گفت: “هدف از بازی ، درک عرض و دامنه آنچه می تواند ماده تاریک باشد و تا حد امکان شبکه را پرتاب کنید.”
تمام آنچه که ما در مورد ماده تاریک با اطمینان می دانیم این است که از طریق گرانش در تعامل است ، اما با وجود رمز و راز آن ، کاملاً حاکم است که چگونه در جهان در کهکشان ها جمع می شود. تقریباً یک قرن ، از آنجا که Fritz Tswiki برای اولین بار وجود ماده تاریک را ارائه داد و حدود نیم قرن ، از آنجا که ورا روبین نیاز به ماده تاریک در جهان ما را تأیید کرد ، ما هنوز چیزی بیشتر از آن نمی دانیم. آزمایشات می تواند خواص ماده تاریک را محدود کند ، بنابراین هرچه ایده های بیشتری در جدول داشته باشیم ، احتمال بیشتری وجود دارد که بتوانیم یکی از آنها را با خصوصیات مشاهده شده ماده تاریک مقایسه کنیم.
فرضیه یک سوراخ در بخش تاریک – سیاه چاله در تاریخ 9 ماه مه در بررسی فیزیکی D منتشر شد ، و مدل آن Cosmic Horizon در 8 ژوئیه در همان مجله منتشر شد.
