Отсутствие «комковатости» во Вселенной объяснили сверхлегкими частицами темной материи

Неожиданно равномерное распределение материи во Вселенной в больших масштабах может быть связано с аксионами — сверхлегкими частицами темной материи. Исследование опубликовано в журнале Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.

Международная группа астрофизиков предполагает, что проблема «комковатости», которая сосредоточена на неожиданно равномерном распределении материи в больших масштабах по всей Вселенной, может быть признаком того, что темная материя состоит из гипотетических сверхлегких частиц, называемых аксионами. Компьютерное моделирование подтверждает собранные данные о распределении вещества во Вселенной.

Астрофизики проанализировали наблюдения за реликтовым излучением Большого взрыва, космическим микроволновым фоном, полученные в ходе исследований Planck 2018. Они сравнили данные о распространении реликтового излучения с информацией о скоплении галактик из спектроскопического обзора барионных колебаний (BOSS), который показывает положение примерно миллиона галактик ближайшей Вселенной.

Распределение галактик ближайшей Вселенной: данные обзора SDSS. Изображение: Sloan Digital Sky Survey

Изучая распределение галактик, которое отражает влияние гравитации темной материи, ученые измерили колебания количества материи во Вселенной и подтвердили ее меньшую комковатость по сравнению с предсказаниями классической космологической теории. Затем исследователи провели компьютерное моделирование, чтобы предсказать поведение реликтового света и распределение галактик во Вселенной для частиц темной материи с большой длиной волны. Результаты моделирования совпали с данными наблюдений.

Моделирование распределения материи во Вселенной с учетом аксионов и без них. Изображение: Alexander Spencer London/Alex Laguë

Темная материя — гипотетическая форма материи, предложенная, чтобы объяснить «скрытую массу» во Вселенной. Массы видимых объектов во Вселенной недостаточно для того, чтобы объяснить движение различных объектов. Темная материя — частицы которые не участвую в электромагнитном взаимодействии, но оказывают гравитационное воздействие — может объяснить эту несостыковку.

Различные группы исследователей предложили несколько видов частиц, которые могут составлять темную материю. Одна из них — аксионы. Это сверхлегкие частицы, которые в квантовой механике описываются как нечеткие из-за их волнообразного поведения. В отличие от дискретных точечных частиц, аксионы могут иметь длину волны больше, чем целые галактики.

Эта нечеткость влияет на формирование и распределение темной материи, полагают авторы исследования, объясняя, почему Вселенная менее «комковатая», чем предсказывалось во Вселенной без аксионов. Будущие исследования, которые картируют миллионы галактик, помогут повысить точность измерения комковатости и подтвердить или опровергнуть предложенное объяснение.


Читать далее:

Искусственный интеллект нашел четыре геоглифа Наски — гигантских рисунка в пустыне

Астрономы открыли необычную планетную систему, напоминающую мир из «Звездных войн»

Римский мавзолей откопали на стройплощадке в центре Лондона

На обложке: художественная иллюстрация распределения материи во Вселенной в больших масштабах. Изображение: Volker Springel (Max Planck Institute for Astrophysics) et al.

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Суперкомпьютер раскрыл тайны «молекулярного ремонта» ДНК
Наука
В Китае разработали батарейку с радиоактивным углеродом, которая проработает до 100 лет
Наука
Ученые MIT разработали «простой способ» превратить клетки кожи в нейроны
Наука
Microsoft запускает ИИ Copilot для геймеров: он будет работать, как тренер
Новости
Частный лунный модуль сфотографировал солнечное затмение с Луны
Космос
Почему Вселенная несимметрична: физики приблизились к разгадке тайны
Новости
Посмотрите на обратную сторону спутника Марса: это второе фото в истории
Новости
Это приложение буквально заставляет трогать траву и блокирует соцсети
Новости
Посмотрите на место гибели лунного аппарата «Афина»
Новости
Apple призвала срочно обновить iPhone из-за критической уязвимости  
Новости
В РосНИИРОС опровергли планы ICANN закрыть домен .su  
Новости
Европейские охотники каменного века «путешествовали» по морю в Африку
Наука
Зонд «Гера» сделал снимки спутника Марса на пути к «пострадавшему в ДТП» астероиду
Космос
В испанской пещере нашли «фрагменты лица» древнейшего жителя Западной Европы
Наука
Стартап представил робота, который готовит как шеф-повар лучших ресторанов
Новости
В паровом реакторе впервые зажгли термоядерную плазму
Новости
Работа, написанная ИИ, прошла научное рецензирование, но есть нюансы
Наука
Смертоносные звезды: два массовых вымирания связали со взрывами сверхновых
Космос
Сразу четыре похожих на Землю планеты нашли у ближайшей одиночной звезды
Космос
Физики обнаружили доказательство предсказания Хокинга
Космос