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
Фестиваль фиджитал-спорта пройдет на конференции ЦИПР в Нижнем Новгороде
Новости
Российский планшет Yadro поступил в продажу: известна его цена и планы на будущее
Новости
Стала известна цена первого российского электромобиля «Атом»
Новости
Опубликованы самые детальные фото поверхности Европы
Космос
Первую в мире водородную яхту спустили на воду: ее длина больше 100 м
Новости
Открытие ученых впервые подтвердило правоту Эйнштейна
Космос
У зонда летящего к Меркурию произошел сбой двигателя
Космос
Замороженная ткань мозга восстановилась после 18 месяцев криоконсервации
Наука
Редкий глубоководный кальмар попал на видео, напав на подводную камеру
Наука
Экспресс-тест обнаруживает инсульт менее чем за шесть часов после первых симптомов
Наука
Канадский фермер, возможно, нашел на поле обломок ракеты SpaceX
Космос
Квантовую связь создали с помощью обычного городского оптоволоконного кабеля
Новости
Частный спутник сфотографировал МКС с расстояния 70 км
Космос
Ученые сварили пиво с помощью пчел-убийц
Наука
В НАСА рассказали, что вызвало самую мощную геомагнитную бурю десятилетия
Космос
Суперноги от MIT помогут людям быстро вставать после падений на Луне
Космос
Первому в мире ребенку вылечили глухоту с помощью генной терапии
Наука
Ученые нашли семь звезд в Млечном Пути, рядом с которыми могут жить инопланетяне
Космос
Забота об экологии и цифровой мир: какой софт помогает заботиться об окружающей среде?
Мнения
«Уэбб» поймал самое старое слияние черных дыр: через 740 млн лет после Большого взрыва
Космос