Pulsarlar karanlık maddeyi parlatabilir - Dünyadan Güncel Teknoloji Haberleri

Pulsarlar karanlık maddeyi parlatabilir - Dünyadan Güncel Teknoloji Haberleri
Ekip, Hollanda, Portekiz ve ABD arasındaki işbirlikçi bir çabayla, eksenlerin nasıl üretildiğinin, eksenlerin nötron yıldızının çekim kuvvetinden nasıl kurtulduğunun ve kaçmaları sırasında nasıl kurtulduklarının ayrıntılı bir şekilde anlaşılmasına olanak tanıyan kapsamlı bir teorik çerçeve oluşturdu

Nereye bakılacağına dair pek çok ipucu var Hester ve diğerleri

Karanlık maddeye yönelik devam eden avın temel sorusu şu: Neyden yapılmış? Olası bir cevap, karanlık maddenin eksen olarak bilinen parçacıklardan oluşmasıdır Bu, araştırmacıların radyo dalgalarının daha sonraki üretimini niceliksel olarak anlamalarına ve bu sürecin pulsarın kendisinden üretilen içsel emisyonun üstüne nasıl ek bir radyo sinyali sağlayacağını modellemelerine olanak sağladı 000 kat daha küçük, yalnızca 10 km’lik bir yarıçapa sahip yoğun nesnelerdir Işık olduğu zaman görebiliriz Yani: eğer eksenler mevcutsa ama mekanizma artık tam da bu soruyu yanıtlamak için kullanılabilir Bu arada, eksenlerden gelen radyo sinyallerinin şu anda gözlemlenmemesi başlı başına ilginç bir sonuçtur Şaşırtıcı bir şekilde, fizikçilerin ve gökbilimcilerin bugüne kadar tespit edemediği bu gizemli maddenin, var olanın çok büyük bir kısmını oluşturduğu varsayılmaktadır Pulsarlara bakın, fazladan ışık yayıp yaymadıklarını görün ve eğer yayıyorlarsa, bu fazladan ışığın eksenlerden gelip gelmediğini belirleyin Nötron yıldızını son derece güçlü bir elektromıknatısa dönüştürür Popüler varsayımlardan biri, karanlık maddenin eksenlerden oluşabileceğidir Sıradan atomların yapı taşlarından biri olan nötronun içindeki pozitif ve negatif yüklerin ayrımının beklenmedik derecede küçük olduğu ortaya çıktı html adresinden alınmıştır

Nötronun bileşenleriyle çok zayıf etkileşime giren, şimdiye kadar tespit edilmemiş türde bir parçacığın varlığının tam olarak böyle bir etkiye neden olabileceği ortaya çıktı Ortalama bir pulsar her saniyede 50 haneli sayıda eksen üretebilir Doğadaki tüm kuvvetleri birleştirmeye yönelik önde gelen aday teorilerden biri olan sicim teorisi de dahil olmak üzere, temel parçacıklara ilişkin çeşitli teorilerin, eksen benzeri parçacıkların var olabileceğini öngördüğü ortaya çıktı Bu varsayımsal parçacık türü ilk olarak 1970’lerde karanlık maddeyle hiçbir ilgisi olmayan bir sorunu çözmek için tanıtıldı Daha sonra Nobel Ödülü kazanan Frank Wilczek, yeni parçacık için bir isim buldu: axion; yalnızca proton, nötron, elektron ve foton gibi diğer parçacık adlarına benzemekle kalmıyor, aynı zamanda aynı adlı bir çamaşır deterjanından da ilham alıyor Bilim insanları bu nedenle yeni bir şey arıyorlar; henüz kimsenin tespit edemediği ve muhtemelen bildiğimiz parçacık türleriyle çok zayıf etkileşime giren bir parçacık türü, dünyamızın bu bileşeninin şimdiye kadar neden ele geçirilmesi zor kaldığını açıklıyor Yeni sonuçlar bu yönde atılan ilk adımdır; bunlar, eksen arayışını önemli ölçüde ilerletme potansiyeline sahip, tamamen yeni ve son derece disiplinler arası bir alan haline gelebilecek şeyin yalnızca başlangıcıdır org/news/2023-10-pulsars-dark

İki sorunu temizleme

Bir şey açık: Karanlık madde sizin ve benim yaptığımızla aynı türde madde olamaz Amsterdam ve Princeton üniversitelerinden araştırmacıların önderlik ettiği bir astrofizikçi ekibi, eğer karanlık madde eksenlerden oluşuyorsa, kendisini titreşen yıldızlardan gelen hafif bir ek parıltı şeklinde ortaya çıkarabileceğini gösterdi

Bu nedenle, eksenlerin net bir şekilde tespit edilmesi umudu artık gelecekteki gözlemlere dayanıyor Bu, eksenleri tespit etmenin ve dolayısıyla karanlık maddeyi tespit etmenin anahtarı olabilir mi?

Bu soruyu cevaplamak için bilim adamlarının öncelikle kendilerine evrende bilinen en güçlü elektrik ve manyetik alanların nerede oluştuğunu sormaları gerekiyordu Pulsar, bulutsudaki gaz formundaki sıradan maddenin yanmasını sağlar DOI: 10

Axion modellerini test etme

Teori ve simülasyondan elde edilen sonuçlar daha sonra ilk gözlemsel teste tabi tutuldu Ne yazık ki cevap “hayır”dı; ya da belki daha iyimser bir ifadeyle: “henüz değil

Teorik sonuçlar daha sonra, pulsarların radyo dalgalarını nasıl yaydığının ardındaki fiziği anlamak için orijinal olarak geliştirilen son teknoloji ürünü sayısal plazma simülasyonları kullanılarak, pulsarların etrafındaki eksenlerin üretimini modellemek için bir bilgisayara yerleştirildi

Karanlık madde evrenimizin en çok aranan bileşeni olabilir


Yengeç Bulutsusu – merkezinde bir pulsar bulunan bir süpernova patlamasının kalıntısı Simülasyonlar ve gerçek pulsarlar arasındaki ilk karşılaştırma, eksenlerin ışıkla olabilecek etkileşimine bugüne kadarki en güçlü sınırları koydu



uzay-1

Pulsarlar çok küçük olduklarından, muazzam frekanslarla dönerler ve dönme eksenleri boyunca parlak, dar radyo emisyonu ışınları yayarlar

Bu belge telif haklarına tabidir İçerik yalnızca bilgilendirme amaçlı sağlanmıştır Eğer durum böyle olsaydı, karanlık madde sıradan madde gibi davranırdı; yıldızlar gibi nesneler oluşturur, aydınlanır ve artık “karanlık” olmazdı Karanlık maddeyi gerçekten görmek istiyorlar ya da en azından onun varlığını doğrudan tespit etmek istiyorlar, sadece kütleçekim etkilerinden çıkarım yapmak değil 1103/PhysRevLett 131

Daha fazla bilgi:
Dion Noordhuis ve diğerleri, Pulsar Polar-Cap Basamaklarında Üretilen Eksenlere İlişkin Yeni Kısıtlamalar, Fiziksel İnceleme Mektupları (2023) Pulsarın etrafındaki güçlü elektromanyetik alan nedeniyle, bu eksenlerin bir kısmı gözlemlenebilir ışığa dönüşebilir Farkı görebilmek için eksenleri olmayan bir pulsarın neye benzeyeceğini ve eksenleri olan bir pulsarın neye benzeyeceğini çok kesin bir şekilde bilmek gerekir; bu farkı ölçmek ve bunu bir miktar karanlık miktarının ölçümüne dönüştürmek bir yana, konu düşük enerjili radyo radyasyonuna dönüşürler ” Axionlar hemen üzerimize atlamıyorlar ama belki de bu beklenmeyecek bir şeydi

Hafif bir parıltıyı simüle etmek

Bilimde her zaman olduğu gibi böyle bir gözlemi gerçekleştirmek elbette o kadar basit değil “Titreşimli yıldızlar”ın kısaltması olan bu pulsarlar, kütleleri kabaca güneşimizinkiyle aynı olan, ancak yaklaşık 100 Aksiyonları öngören teoriler doğruysa, bunların evrende seri olarak üretilmesinin yanı sıra, güçlü elektromanyetik alanların varlığında bazı eksenlerin ışığa dönüşmesi de bekleniyor Eğer eksenler gerçekten orada olsaydı, kayıp karanlık maddenin bir kısmını, hatta tamamını oluşturabilirler miydi? Belki, ama tüm karanlık madde araştırmalarının aklını kurcalayan ek bir soru eksenler için de geçerliydi: Eğer öyleyse, onları nasıl görebiliriz? “Karanlık” bir şey nasıl görünür hale getirilir?

Karanlık maddeye ışık tutuyor

Neyse ki eksenler için bu açmazdan bir çıkış yolu bulunabilir gibi görünüyor Onların iş dergide yayınlandı Fiziksel İnceleme Mektupları Ve elbette: ne olduğunu bilmek istiyorlar Katkıda bulunanlar: NASA/CXC/ASU/J Bu da pulsarların çok verimli eksen fabrikaları olduğu anlamına gelebilir 111004

Amsterdam Üniversitesi tarafından sağlanmıştır


Alıntı: Pulsarlar karanlık maddeyi parlatabilir (2023, 6 Ekim) 6 Ekim 2023 tarihinde https://phys

Evrendeki maddenin en az %85’inin “karanlık” olduğundan şüpheleniliyor ve şu anda yalnızca diğer astronomik nesnelere uyguladığı çekim kuvvetiyle fark edilebiliyor Özel çalışma veya araştırma amacıyla yapılan her türlü adil işlem dışında, yazılı izin alınmadan hiçbir kısmı çoğaltılamaz Eğer karanlık madde sırlarını bu kadar kolay açığa vursaydı, çok uzun zaman önce gözlemlenmiş olurdu Aksiyonların yaydığı ışık (radyo dalgaları şeklinde tespit edilebilir), bu parlak kozmik deniz fenerlerinin bize gönderdiği toplam ışığın yalnızca küçük bir kısmı olacaktır Axion bir sorunu çözmek için oradaydı

Aslına bakılırsa, hiçbir zaman tespit edilmemesine rağmen iki tanesini temizleyebilir Cevap şu: Pulsar olarak da bilinen, dönen nötron yıldızlarını çevreleyen bölgelerde Anlaşılacağı üzere bilim insanları daha fazlasını istiyor Araştırmacıların şimdi gösterdiği gibi, eksen şeklindeki karanlık madde için de aynısını yapabilir ve ölçülebilen hafif bir ek parıltıya yol açabilir Bilim insanları elbette bunun nedenini bilmek istediler Yakındaki 27 pulsardan alınan gözlemleri kullanan araştırmacılar, ölçülen herhangi bir fazlalığın eksenlerin varlığına dair kanıt sağlayıp sağlayamayacağını görmek için gözlemlenen radyo dalgalarını modellerle karşılaştırdı

Ancak pulsarın devasa dönüşü daha fazlasını yapar

Fizikçilerden ve gökbilimcilerden oluşan bir ekibin şu anda yaptığı da tam olarak budur Bir deniz fenerine benzer şekilde, pulsarın ışınları Dünya’yı tarayarak titreşen yıldızın kolayca gözlemlenebilir olmasını sağlar Sanal olarak üretildikten sonra eksenlerin nötron yıldızının elektromanyetik alanları boyunca yayılması simüle edildi

Elbette nihai amaç, sınırları belirlemekten daha fazlasını yapmaktır; ya eksenlerin orada olduğunu göstermek ya da eksenlerin karanlık maddenin bir bileşeni olma ihtimalinin son derece düşük olduğundan emin olmaktır