2023 Autor: Brooke Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-05-20 23:53
Temná hmota je tajemná věc, kterou vědci vyvolali, aby vysvětlili hmotu, o které vědí, že je tam venku, ale kterou nelze vidět. Neviditelná hmota, mnohem převládající než běžná hmota, je zřejmá svými gravitačními účinky na galaxie a kupy galaxií. A když výzkumníci pátrají po podivných věcech, nemusí se obávat, že by brzy zmizely, pokud to dává nějaký smysl.
Nové výpočty ukazují, že k rozpadu poloviny neviditelného materiálu musí uplynout nejméně 2,1 milionu miliard let, pokud k tomu vůbec dojde.
I když se všechno toto teoretické uvažování zdá strašně abstraktní, představuje další snahu zjistit, co by ta sakra temná hmota mohla být.
Pomalý rozklad
Vědci navrhli poločas rozpadu - asi 150 000krát delší než současný věk vesmíru - poté, co se podívali na rentgenové záření z hvězdokupy Bullet Cluster, což je kosmická kolize galaxií, o nichž se předpokládá, že ukrývají dvě masivní koule temné hmoty.
Pokud se temná hmota může pomalu rozkládat, může také emitovat záření, i když na téměř nedetekovatelných úrovních. Navrhovaný ultra-wimpy signál by mohl pomoci vysvětlit, proč je pro naše vědecké přístroje prakticky neviditelný.
"Nevíme, co je temná hmota, ale víme, že je vyrobena z nějakého druhu částice," řekla Signe Riemer-Sorensenová, astrofyzička z Centra temné kosmologie Kodaňské univerzity v institutu Nielse Bohra v Dánsku. "Jedna teorie říká, že tyto částice jsou axiony, které jsou velmi masivní a mohou se rozpadnout."
Rozpad axionu, vysvětlila, je podobný radioaktivnímu rozpadu nestabilních prvků, jako je uran-238. "Ale místo různých atomů získáte dva fotony, které bychom mohli detekovat jako rentgenové záření," řekla.
Jasné důkazy
Riemer-Sorensen a její tým hledali rentgenový znak rozpadající se temné hmoty ve shluku kulek. Formace je jednou z mála myšlenek, které ukazují jasný důkaz temné hmoty, která tvoří asi 85 procent veškeré hmoty ve vesmíru.
Astrofyzici porovnávali rentgenovou emisi z jedné z kapek temné hmoty kupy s pustou oblastí poblíž, ale neukázal se téměř žádný rozdíl.
"Nic jsme neviděli," řekla a vysvětlila, že kulička temné hmoty měla přibližně stejné množství rentgenového záření jako "kontrolní" oblast bez jakékoli temné hmoty. "To nás vede k myšlence, že temné hmotě musí trvat velmi dlouho, než se rozpadne."
Zatímco Riemer-Sorensen řekla, že si její tým nemůže být jistý svým závěrem, vysvětlila, že Chandra – vesmírný dalekohled používaný k měření rentgenového záření hvězdokupy Bullet Cluster – nemusí být dostatečně citlivý, aby „viděl“rozpad axionů.
"Mohla by existovat slabá rentgenová emise z rozpadu axionů, kterou zatím nejsme schopni detekovat," řekla s tím, že k tomu jsou nezbytné citlivější rentgenové observatoře. "Není možné říci, že tam není, dokud nemáme lepší nástroje."
Tým astrofyziků podrobně popsal svá zjištění v nedávném vydání časopisu Physical Review Letters.