Fizikçiler uzun zamandır karanlık maddeyi açığa çıkarmaya ve evrenin dörtte birini oluşturan gizemli maddeye gerçek bir bakış atmaya çalıştılar. Görünmezlik pelerininin altında ne saklandığı hakkında bir fikir mi? Bir dev parçacık gibi davranan birçok küçük, bulanık parçacık.
Ancak, 28 Şubat'ta Kozmoloji ve Astropartikül Fiziği Dergisi'nde yayınlanan bu tür, ultra hafif parçacıklar için en son av, boş bir şekilde ortaya çıktı.
Sonuçlar, karanlık madde bu minik partiküllerden gerçekten yapılmışsa, adından da anlaşılacağı gibi zor ve sıradan madde ile neredeyse etkileşime girmediğini göstermektedir.
Karanlığın kalbi
Karanlık madde, evrenin en iyi saklanan sırlarından biridir. Malzemeler ışıkla etkileşime girmez, ancak diğer maddeler üzerinde yerçekimi çeker. Evrendeki kütlenin ve enerjinin yaklaşık dörtte birini oluşturmasına rağmen, bilim adamları onu bulamıyor ve hatta neden yapıldığını anlayamıyorlar.
Birçok bilim adamı, karanlık maddenin zayıf etkileşen masif parçacıklardan, WIMP'lerden oluşabileceğini düşünüyor. Ancak WIMP teorileri çeşitli şekillerde yetersiz kalmaktadır. Örneğin, bu parçacıklar, gökbilimcilerin görmediği gökada ağında küçük yapılara neden olmalıdır. Bunun yerine, bazı bilim adamları karanlık madde için başka bir yönde - ultra hafif parçacıklara - bakıyorlar.
Rusya Bilimler Akademisi'nde Nükleer Araştırma Enstitüsü'nde makalenin ortak yazarı ve araştırmacısı Sergey Troitsky, karanlık maddenin ne olabileceğine dair birçok fikir olsa da hiçbirinin destekleyici kanıtları olmadığını söyledi. "Bu yüzden, tüm olasılıkları tek tek düşünmek, çalışmak ve dışlamak gerekir."
Bulanık, karanlık madde olarak da bilinen bazı ultralight teorileri, bir elektrondan yaklaşık 10 ^ 28 kat daha hafif bir parçacık önermektedir. Yeni araştırma, aktif galaksilerin ışığında bu tür parçacıkları aramanın bir yolunu test etti.
Karanlık madde, evrenin bu kadar büyük bir bölümünü oluşturduğundan, eğer ultra hafif parçacıklardan yapılmışsa, birçoğu olmalıdır. Aslında birçoğu, bir alan veya Bose-Einstein yoğuşması gibi benzersiz bir durumda var olacaklardı - parçacıkların, genellikle aşırı soğuk sıcaklıklarda, topaklandığı ve birbirine bağlı olarak hareket ettiği bir durum. Bireysel karanlık madde parçacıkları ışıkla etkileşime girmese de - bu yüzden bilim adamları onları bulmak için mücadele ettiler - büyük ölçeklerde, alan ışığın uzayda kıpırdatırken veya yönlendirilmesinde belirgin bir etkiye sahip olacaktır. Bu, alanın yoğunluğu düzenli olarak salındıkça, aslında ışığın bölgeden geçme şeklini değiştirdiğinde meydana gelecektir.
Teori, bu etkinin en az 325 ışıkyılı boyunca bir karanlık madde bölgesinde görülebileceğini öne sürdü. Alanın salınım hızı doğrudan ultra hafif karanlık madde parçacıklarının kütlesine bağlıdır, bu yüzden bilim adamları bu etkiyi görerek karanlık maddenin kütlesini ölçebileceklerini umuyorlardı.
Ultra hafif karanlık madde alanlarından dolayı ışığın kutuplaşmasındaki değişiklikleri aramak için, bilim adamları Socorro, Meksika. Yüzlerce ışık yılını uzatabilen jetlerde büyük miktarlarda madde yayan 30 gökadanın kalbinden gelen ışığa odaklandılar. Bu galaksilerden gelen ışık oldukça kutuplaşmış ve iyi çalışılmış, bu yüzden onlar hakkında uzun vadeli arşiv verileri zaten mevcuttu.
Troitsky Live Science'a verdiği demeçte, "Temel parçacıkların özelliklerini sınırlamak için genellikle yayınlanmış makalelerden veya kamuya açık veritabanlarından astrofiziksel veriler kullanıyoruz. "Ama bu sefer radyo gökbilimcilerimizle temasa geçtik ve kendi verilerinizle kazdık, sadece görevimiz için gözlem serilerini dikkatlice seçtiler."
Yirmi yıllık veriyi analiz eden bilim adamları, aradıkları türleri değil, çok fazla salınım buldular. Aktif galaktik çekirdekler genellikle düzenli bir frekans olmadan pulslanır. Ancak ultra hafif karanlık maddeden salınımlar, salınımlar arasında aynı uzunlukta gerçekleşir.
Nihayetinde, bilim adamları, en azından galaksilerin ağında bulunan küçük yapıların eksikliğini açıklayabilecek kitle türlerinde, ultra hafif karanlık madde belirtileri görmediler. Ancak bu kesinlikle var olmadıkları anlamına gelmez.
"Karanlık madde parçacığının hiç yerçekiminin yanı sıra görünür dünyayla etkileşim, "Troitsky," dedi. Bu, böyle bir parçacığı kütle ve başka bir etkileşim olmadan keşfetmek çok zor olurdu, ancak bu gerçekten karanlık maddeyi açıklamak için en basit seçeneklerden biri. "
Yeni araştırma, geleneksel ultra hafif karanlık maddeyi olası hale getiremezken, araştırmacılar bunu dışlamaya hazır değil.
İsrail'deki Tel Aviv Üniversitesi'nde çalışan bir gökbilimci olan Rennan Barkana, "Karanlık madde hakkında kesin olarak bildiğimiz tek şey, bilinen parçacık fiziğinin dışında yer almasıdır." Dedi. "Yani, karanlık maddenin doğası hakkında ikna edici gözlemsel kanıtlar elde edene kadar, tahminler ve spekülasyonlar konusunda dikkatli olmalıyız ... ve açık fikirli olmalıyız."
