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
Генетики разгадали секреты выживания устойчивой к антибиотикам бактерии
Наука
Астрофизики разгадали тайну космических ускорителей частиц
Космос
Илон Маск: Neuralink поставил мозговой имплант третьему пациенту
Новости
В Китае дроны вызвали снегопад в горах, чтобы решить проблему с недостатком воды
Новости
«Сестра Клеопатры» оказалась римским больным подростком
Наука
2024 год стал самым жарким за полтора века: впервые превышен предел в 1,5°С
Наука
Юпитер оказался не таким, как считали ученые: открытие опровергает гипотезу о гиганте
Космос
Физики придумали, как найти новые измерения в пространстве
Наука
Посмотрите на первое фото кометы C/2024 G3 в России: она прилетает раз в 160 000 лет
Космос
Ученые нашли необычные частицы: их поведение невозможно объяснить обычной физикой
Наука
Байден запретит поставки ИИ-чипов в Россию: что ответила NVIDIA
Новости
300 млрд киловатт-часов: Китай строит крупнейшую в мире гидроэлектростанцию
Новости
Парниковые газы предложили хранить в стенах домов для борьбы с изменением климата
Наука
Ученые разгадали тайну, как древние птерозавры поднялись в воздух
Наука
Эксперимент показал, что фотоны света могут вести себя как частицы темной материи
Наука
ИИ создал крупнейшую базу данных фотографий северного сияния
Наука
Молекулы РНК превратили в «фонарики», чтобы отслеживать их работу в клетке
Наука
Европейский зонд показал северный полюс Меркурия в рекордных деталях
Космос
Посмотрите, как изменится внешний вид людей через 30 лет  
Наука
Посмотрите на первые фото Tesla Model Y без камуфляжа  
Новости