Простите вторжение, но Ваши данные не показывают признаков темной материи

Физики могут не знать, какова темная материя, но они получают лучшее представление о том, каково это не. Данные от орбитального Космического телескопа Гамма-луча Ферми НАСА помещают помеху в привилегированное объяснение теоретиками частицы таинственного материала, сила тяжести которого скрепляет галактики, исключая значительный диапазон масс для предполагавшихся частиц, бригада, о которой объявляют на этой неделе. Любопытно, результат прибывает не из самой бригады Ферми, а от других астрофизиков частицы, проанализировавших данные Ферми.

Для астрономов десятилетий и астрофизиков имеют, знают, что кружащиеся галактики, кажется, не содержат достаточно звезд и газа для скрепления себя. Вместо этого некоторые таинственные и иначе необнаруженная масса должна обеспечить силу тяжести, мешающую быстро обращающимся звездам вылетать в космос. Этот недостающий материал известен как темная материя, потому что это не испускает или отражает свет любой длины волны.

Несмотря на то, что темная материя невидима, она может иметь другие подписи. Главный кандидат на темную материю является предполагавшимся «слабо взаимодействие крупной частицы» (МЕЩАНИН), так называемый, потому что это взаимодействует сильно с силой тяжести, но слабо или нисколько с другими силами. Во многих моделях МЕЩАНИН является его собственной античастицей, подразумевая, что, когда две частицы темной материи встречаются, они уничтожают для производства более — знакомые частицы, включая гамма-лучи, обнаружимые Землей — и основанные на пространстве телескопы. Физики ожидают, что у МЕЩАН будет масса где-нибудь между 1 и 200 giga-электрон-вольтами (ГэВ) — примерно между 1 и 200 раз массой протона — несмотря на то, что в принципе масса могла быть выше.

Последний анализ однородного фона вселенной гамма радиации теперь вырезает отверстие на 10 ГэВ в нижнем уровне того диапазона, Кеворка Абэзэджиэна, космолога частицы в Университете Мэриленда, Колледж-Парк, о котором сообщают здесь в это воскресенье на странно рассчитанной Встрече в апреле американского Физического Общества. Абэзэджиэн и его бригада посмотрели на 18 различных способов, которыми МЕЩАНЕ могли уничтожить и вычислили ожидаемый спектр фотонов для диапазона возможных масс МЕЩАНИНА и ставок уничтожения. Они тогда сравнили эти ожидаемые спектры с фактическим неопубликованным спектром от Ферми, самый чувствительный датчик гамма-луча, когда-либо построенный. Если данная масса и уровень результатов уничтожения в большем количестве гамма-лучей, чем Ферми фактически видели, физики могли исключить ту комбинацию параметров. К концу они исключили массы от 5 ГэВ до 15 ГэВ.

Бригада также поместила препятствие в общий сценарий МЕЩАНИНА. Для объяснения текущего изобилия темной материи во вселенной (как выведено из галактических наблюдений и других данных) уровень уничтожения, управляющего, как часто МЕЩАНЕ были произведены в ранней вселенной, а также как часто они уничтожают теперь, должен находиться в пределах узкого ассортимента. То положение дел известно как «чудо МЕЩАНИНА». Для некоторых масс и некоторые возможные механизмы уничтожения, тот уровень уничтожения произвел бы больше фотонов, чем Ферми фактически видел, говорит Абэзэджиэн. Так, по крайней мере, в тех массовых диапазонах, чудо действительно невозможно.

«В большом количестве этих различных сценариев его рассматривают того, как темная материя может уничтожить…, он начат для исключения хорошо мотивированных теоретических моделей», сказала Дженнифер Сигэл-Гэскинс, астрофизик в Университете штата Огайо и член сотрудничества Телескопа большой площади (LAT) Ферми, посетивший разговор Абэзэджиэна. Сотрудничество LAT, представившее неопубликованный спектр на конференциях, участвует в гонках для публикации его собственного анализа темной материи, говорит она. «Мне просто действительно любопытно видеть фактическую бумагу и видеть, как исследования отличаются».

Поскольку Ферми собирает больше данных, «все больше кусков будет вынуто [пейзажа возможных масс МЕЩАНИНА и ставок уничтожения], или открытие будет сделанным», сказанный Абэзэджиэн. Если последний кусок исчезает, «мы должны будем пойти назад к исходной точке» для объяснения темной материи.

Добавить комментарий