Yeni araştırma, karanlık maddenin, evrenin kütlesinin ve enerjisinin dörtte birini oluşturan gizemli madde, son derece küçük ve hafif parçacıklardan yapılabileceğini söylüyor. Karanlık maddenin bu “bulanık” formu, bu küçük parçacıkların dalga boylarının muazzam derecede büyük bir alana yayılacağından, kozmik tarihin gidişatını değiştirecek ve erken evrendeki beceriksiz gökadalar yerine uzun ve incecik filamentler yaratacağı, simülasyonlara göre.
Bulguların gözlemsel sonuçları var - yaklaşan teleskoplar bu erken zaman dönemine geri dönebilecek ve farklı karanlık madde türleri arasında potansiyel olarak ayırt edebilecek ve fizikçilerin özelliklerini daha iyi anlamalarını sağlayacak.
Karanlık madde, evrende bulunan bilinmeyen büyük bir maddedir. Işık vermez - dolayısıyla karanlık madde adı - ancak yerçekimi etkileri galaktik kümeleri birbirine bağlamaya ve galaksilerin kenarlarındaki yıldızların aksi takdirde daha hızlı dönmelerine neden olur. Birçok bilim adamı karanlık maddenin çoğunun soğuk olduğuna inanır, yani nispeten yavaş hareket eder. Ancak küçük ve bulanık olma olasılığı gibi tamamen farklı fikirler var, yani çok hafif olduğu için hızlı hareket edeceği anlamına geliyor.
"Simülasyonlarımız, oluşan ilk galaksilerin ve yıldızların bulanık karanlık maddeli bir evrende soğuk karanlık maddeye sahip bir evrenden çok farklı göründüğünü gösteriyor," Princeton Üniversitesi'nde astrofizik yüksek lisans öğrencisi ve yeni bir makalenin ortak yazarı Lachlan Lancaster dergisinde Fiziksel İnceleme Mektupları, Canlı Bilim anlattı.
Lancaster, karanlık madde ile ilgili en yaygın spekülasyonların, bir proton kütlesinin birkaç on veya yüzlerce katı olan zayıf etkileşimli masif parçacıklardan (WIMP'ler) oluştuğunu öne sürdüğünü açıkladı. Bu tür karanlık maddeyi kullanan simülasyonlar, kozmik ağ olarak bilinen bir oluşum olan uzun, sivri gaz ve toz filamanları ile çevrili boş alanların geniş boşlukları da dahil olmak üzere evrenin büyük ölçekli yapısını yeniden yaratmada son derece iyidir. Ancak daha küçük ölçeklerde, bu modeller astronomların teleskoplarıyla gözlemledikleri şeylerden farklılıklar içeriyor. Bu standart görüşe göre, karanlık madde gökadaların merkezinde birikmelidir, ama kimse bunu görmedi.
MIT'ten yapılan açıklamaya göre, bulanık karanlık madde, zihinsel olarak hafif, belki de bir elektron kütlesinin milyarda birinin milyarda birinin milyarda biri olacak. Kuantum mekaniği, parçacıkların da dalga olarak düşünülebileceğini, dalga boylarının kütleleri ile ters orantılı olduğunu belirtti. Dolayısıyla böyle hafif bir parçacığın dalga boyu binlerce ışık yılı uzunluğunda olacaktır.
Bu nedenle bulanık karanlık madde, soğuk, WIMP karanlık maddeden daha fazla topaklanma zamanına sahip olacaktır. Simülasyonlarda Lancaster ve yardımcı yazarları, soğuk bir karanlık madde evreninin küresel halelerden nispeten hızlı bir şekilde oluşan galaksilere sahip olacağını gösterdi.
Ancak bulanık karanlık madde bunun yerine uzun, incecik malzeme dizileriyle birleşir - "topak gökadalardan daha dev filamentler" dedi Lancaster, daha sonra ve daha sonra gökadalar doğacaktı. Karanlık maddenin, gökadaların merkezlerinde birikmesi daha zor olur ve potansiyel olarak gökbilimcilerin gökadalara baktıklarında neden bu kümeliği gözlemlemediklerini açıklar.
Şili'deki Büyük Sinoptik Araştırma Teleskopu (LSST) ve dünya çapında inşa edilen 30 metre sınıfı teleskoplar gibi enstrümanlar yakında evrenin en eski günlerine geri dönebilecek. Onların önümüzdeki on yıl içinde veri almaya başlaması bekleniyor, bu da “bulanık karanlık maddenin etkilerini görmeye başlayacağız ya da onları dışlamaya başlayacağız” anlamına geliyor, dedi Lancaster.
Diğer araştırmacılar bulanık karanlık madde hakkında spekülasyonlar yapmış olsa da, yeni simülasyonlar kozmolojik etkilerini çözmek için daha dikkatli bir iş çıkarıyorlardı, Columbia Üniversitesi'nde çalışmaya dahil olmayan bir astrofizikçi Jeremiah Ostriker.
OStriker, "Bu, bu varyant teorisinde yapı oluşumunun ne olacağının ayrıntılarını özetlemeye yardımcı oluyor." "Ve bu, etraftaki en ilginç varyant teorilerinden biri."
Lancaster, ekibinin gelecekteki simülasyonlarının bulanık karanlık maddenin etkileri hakkında daha fazla ayrıntı yakalamaya odaklanabileceğini ve astronomlara teleskopları aracılığıyla ne görmeyi umdukları hakkında daha iyi bir fikir verebileceğini söyledi.
- Fizikteki En Büyük 18 Çözülmemiş Gizem
- Evrendeki En İlginç 12 Nesne
- Kozmik Kayıt Sahipleri: Evrendeki En Büyük 12 Nesne
