Astrofizik Uzay Karanlık Madde Kavramı

için av yerçekimi dalgalarıBüyük kozmik afetlerin neden olduğu uzay ve zamandaki dalgalanmalar, Evrenin diğer yanan gizemlerinden birinin – bozon bulutlarının ve karanlık madde için önde gelen bir yarışmacı olup olmadıklarının – çözülmesine yardımcı olabilir.

Araştırmacılar, gelişmiş Lazer İnterferometre Yerçekimi-Dalga Gözlemevi (LİGO), gelişmiş Başak ve potansiyel bozon bulutlarını bulmak için milyarlarca ışık yılına kadar yerçekimi dalgalarını tespit eden KAGRA.

Tespit edilmesi neredeyse imkansız olan ultra hafif atom altı parçacıklardan oluşan bozon bulutları, evrendeki tüm maddenin yaklaşık yüzde 85’ini oluşturan olası bir karanlık madde kaynağı olarak öne sürülmüştür.

Şimdi, LIGO-Virgo-KAGRA işbirliğinde yürütülen ve The New York’tan araştırmacılar tarafından ortaklaşa yürütülen yeni ve büyük bir uluslararası çalışma. Avustralya Ulusal Üniversitesi (ANU), kara delikleri çevreleyen bozon bulutlarının neden olduğu yerçekimi dalgalarını arayarak bu atom altı parçacıkları avlamak için henüz en iyi ipuçlarından birini sunuyor.

ANU Yerçekimi Astrofizik Merkezi’nden Dr. Lilli Sun, çalışmanın, hızla dönen karadeliklerin yakınındaki olası bozon bulutlarından gelen tahmini yerçekimi dalgalarını aramak için tasarlanmış, dünyadaki ilk tüm gökyüzü araştırması olduğunu söyledi.

lili güneş

Dr. Lilli Sun, karanlık madde için önemli bir rakip olan bozon bulutlarının peşinde. Kredi bilgileri: Tracey Nearmy/ANU

Dr. Sun, “Bu ultra hafif bozon parçacıklarını Dünya üzerinde tespit etmek neredeyse imkansız” dedi.

“Parçacıklar, eğer varsalar, son derece küçük bir kütleye sahipler ve diğer maddelerle nadiren etkileşime giriyorlar – ki bu karanlık maddenin sahip olduğu görünen temel özelliklerden biri. Karanlık madde doğrudan görülemeyen bir maddedir, ancak karanlık maddenin gözlemleyebildiğimiz nesneler üzerindeki etkisinden dolayı var olduğunu biliyoruz.

“Fakat bu bulutların yaydığı yerçekimi dalgalarını araştırarak, bu anlaşılması zor bozon parçacıklarını izleyebilir ve muhtemelen karanlık maddenin kodunu kırabiliriz. Araştırmalarımız, teorilerimizin var olabileceğini söylediği, ancak gerçekte olmayan bazı ultra hafif bozon parçacıklarını ekarte etmemize de izin verebilir.”

Aynı zamanda ARC Yerçekimi Dalgası Keşfi (OzGrav) için Mükemmeliyet Merkezi’nde Yardımcı Araştırmacı olan Dr. Sun, yerçekimi dalgası dedektörlerinin, araştırmacıların, eğer varsa, bu tür bulutlar tarafından çıkarılan hızla dönen kara deliklerin enerjisini incelemesine izin verdiğini söyledi.

“Bu kara deliklerin, güçlü yerçekimi alanlarında çok sayıda bozon parçacığını yakalayarak, onlarla birlikte dönen bir bulut oluşturduğuna inanıyoruz. Bu hassas dans milyonlarca yıldır devam ediyor ve uzayda hızla ilerleyen yerçekimi dalgaları üretmeye devam ediyor” dedi.

Araştırmacılar henüz bozon bulutlarından gelen yerçekimi dalgalarını tespit etmemiş olsa da, Dr. Sun, yerçekimi dalgası biliminin “önceden bilim insanlarına kilitli olan kapıları açtığını” söyledi.

“Yerçekimi dalgası keşifleri, yalnızca evrendeki kara delikler ve nötron yıldızları gibi gizemli kompakt nesneler hakkında bilgi sağlamakla kalmaz, aynı zamanda yeni parçacıklar ve karanlık madde aramamıza da izin verir” dedi.

“Geleceğin yerçekimi dalgası dedektörleri kesinlikle daha fazla olasılık açacak. Evrenin daha derinlerine inebileceğiz ve bu parçacıklar hakkında daha fazla içgörü keşfedebileceğiz.

“Örneğin, yerçekimi dalgası dedektörlerini kullanan bozon bulutlarının keşfi, karanlık madde hakkında önemli bilgiler getirecek ve karanlık madde için diğer aramaların ilerlemesine yardımcı olacaktır. Aynı zamanda parçacık fiziği anlayışımızı daha geniş bir şekilde geliştirecektir.”

Çalışma, bir diğer önemli gelişmede, yaşları dikkate alınarak kendi galaksimizde var olan bozon bulutlarının şansına daha fazla ışık tuttu.

Dr. Sun, herhangi bir yerçekimi dalgasının gücünün bulutun yaşına bağlı olduğunu ve daha yaşlı olanların daha zayıf sinyaller gönderdiğini söyledi.

Dr. Sun, “Bozon bulutu, yerçekimi dalgaları göndererek enerji kaybettikçe küçülür,” dedi.

“1000 yıldan daha genç belirli bir tür bozon bulutunun galaksimizde herhangi bir yerde bulunma olasılığının düşük olduğunu, 10 milyon yıla kadar olan bulutların ise Dünya’dan yaklaşık 3.260 ışıkyılı içinde var olma olasılığının düşük olduğunu öğrendik.”

Referans: LIGO Bilimsel İşbirliği, Başak İşbirliği, KAGRA İşbirliği: R. Abbott, H. Abe, F. Acernese, K. Ackley, N. Adhikari, RX Adhikari, VK Adkins, VB Adya, C. Affeldt, D. Agarwal, M. Agathos, K. Agatsuma, N. Aggarwal, OD Aguiar, L. Aiello, A. Ain, P. Ajith, T. Akutsu, S. Albanesi, RA Alfaidi, A. Allocca, PA Altın, A. Amato, C. Anand, S. Anand, A. Ananyeva, SB Anderson, WG Anderson, M. Ando, ​​T. Andrade, N. Andres, M. Andrés-Carcasona, T. Andrić, SV Angelova, S. Ansoldi, JM Antelis, S. Antier, T. Apostolatos, EZ Appavuravther, S. Appert, SK Apple, K. Arai, A. Araya, MC Araya, JS Areeda, M. Arène, N. Aritomi, N. Arnaud, M. Arogeti, SM Aronson, KG Arun, H. Asada, Y. Asali, G. Ashton, Y. Aso, M. Assiduo, S. Assis de Souza Melo, SM Aston, P. Astone, F. Aubin, K. AultONEal, C. Austin, S. Babak, F. Badaracco, MKM Bader, C. Badger, S. Bae, Y. Bae, AM Baer, ​​S. Bagnasco, Y. Bai, J. Baird, R. Bajpai, T. Baka, M. Ball, G. Ballardin, SW Ballmer, A. Balsamo, G. Baltus, S. Banagiri, B. Banerjee, D. Bankar, JC Barayoga, C. Barbieri, BC Barish, D. Barker, P. Barneo, F. Barone, B. Barr, L. Barsotti, M. Barsuglia, D. Barta, J. Bartlett, MA Barton, I Bartos, S. Başak, R. Bassiri ve diğerleri, 30 Kasım 2021, Astrofizik > Yüksek Enerji Astrofizik Olayları.
arXiv:2111.15507





#Hayalet #Bozon #Bulutları #Karanlık #Maddenin #Gizemini #Çözebilir