Kakšna je lahko (temna) stvar?

Pin
Send
Share
Send

Kaj je boljše mesto za iskanje temne snovi kot po jašku? Raziskovalna skupina z univerze na Floridi je devet let spremljala kakršne koli znake nedostopnih stvari z uporabo detektorjev germanija in silicija, ohlajenih na del stopinje nad absolutno ničlo. In rezultat? Nekaj ​​mož in trmasto odločnost, da nadaljujeta z iskanjem.

Primer za temno snov lahko razberemo, če upoštevamo osončje, kjer se mora Merkur, da bi se lahko gibal v orbiti okoli Sonca, gibati s 48 kilometri na sekundo, daljni Neptun pa se lahko premika v lagodnih 5 kilometrih na sekundo. Presenetljivo je, da se to načelo ne uporablja na Mlečni poti ali v drugih galaksijah, ki smo jih opazili. Na splošno lahko v zunanjih delih spiralne galaksije najdete stvari, ki se premikajo tako hitro kot stvari, ki so blizu galaktičnega središča. To je zmedeno, še posebej, ker se zdi, da v sistemu ni dovolj resnosti, da bi se zadrževali na hitro krožečih stvareh v zunanjih delih - ki bi morale leteti v vesolje.

Torej potrebujemo večjo težnost, da razložimo, kako se galaksije vrtijo in ostanejo skupaj - kar pomeni, da potrebujemo večjo maso, kot jo lahko opazujemo - in zato prikličemo temno snov. Poziv temne snovi pomaga tudi razložiti, zakaj grozdi galaksije ostanejo skupaj, in pojasni učinke gravitacijskih leč velikih razsežnosti, kot je razvidno iz Bullet grozda (na sliki zgoraj).

Računalniško modeliranje kaže, da imajo galaksije haloge temne snovi, vendar imajo tudi temno snov, porazdeljeno po celotni strukturi - in skupaj ta celotna temna snov predstavlja do 90% celotne mase galaksije.

Sedanje razmišljanje je, da je majhna sestavina temne snovi barionska, kar pomeni, da so sestavljeni iz protonov in nevtronov - v obliki hladnega plina, pa tudi gostih, nesevajočih predmetov, kot so črne luknje, nevtronske zvezde, rjavi pritlikavci in osiroteli planeti (tradicionalno znani kot Massive Astrophysical Compact Halo Objects - ali MACHOs).

Vendar se zdi, da ni skoraj dovolj temne barionske snovi, ki bi lahko izračunala okoliške učinke temne snovi. Od tod sklep, da mora biti večina temne snovi nebarionska, v obliki šibko interaktivnih masivnih delcev (ali WIMP).

Po sklepu je WIMPS pregleden in ne odseven na vseh valovnih dolžinah in verjetno ne nosi naboja. Nevtrini, ki nastajajo v izobilju iz fuzijskih reakcij zvezd, bi lepo ustrezali računu, le da nimajo dovolj mase. Trenutno najbolj favoriziran kandidat za WIMP je nevtralno, hipotetični delec, ki ga predvideva teorija o supersimetriji.

Drugi eksperiment iskanja kriogenih temnih snovi (ali CDMS II) poteka globoko pod zemljo v rudniku železa Soudan v Minnesoti, ki se nahaja tam, tako da bi moral prestreči le delce, ki lahko prodrejo globoko pod zemljo. Detektorji trdnih kristalov CDMS II iščejo ionizacijske in fononske dogodke, ki jih lahko uporabimo za razlikovanje med elektronskimi in jedrskimi interakcijami. Domneva se, da bo delček WIMP temne snovi ignoriral elektrone, vendar bo potencialno sodeloval z (tj. Odklonil) jedrom.

Ekipa Univerze na Floridi je poročala o dveh možnih dogodkih, ki priznavajo, da njihovih ugotovitev ni mogoče šteti za statistično pomembne, lahko pa dajo vsaj določen obseg in smer nadaljnjim raziskavam.

Če navedete, kako težko je neposredno zaznati (tj. Kako zelo so temni) WIMP-ji, - ugotovitve CDMS II kažejo, da je treba občutljivost detektorjev nakopati.

Pin
Send
Share
Send