Symulacje poszerzyły zakres możliwych parametrów istnienia „ciemnych fotonów”
Nowe symulacje komputerowe wykazały, że hipotetyczne „ciemne fotony” mogły nie ogrzewać plazmy we wczesnym Wszechświecie tak silnie, jak wcześniej sądzono. Rozszerza to zakres parametrów, w którym cząstki te można traktować jako jednego z potencjalnych kandydatów na ciemną materię – informuje serwis Space.com.
Ciemna materia, według współczesnych szacunków, przewyższa zwykłą materię – z której składają się gwiazdy, planety, satelity i ludzkie ciała – mniej więcej pięciokrotnie. Pozostaje praktycznie niewidoczna, ponieważ nie wchodzi w interakcje ze światłem. Jednym z możliwych wyjaśnień jej natury są ciemne fotony – hipotetyczne cząstki przenoszące oddziaływanie inne niż elektromagnetyzm, który przekazują zwykłe fotony.
Wcześniej naukowcy uważali, że w gęstej plazmie wczesnego kosmosu ciemne fotony przekształcałyby się w zwykłe. Taki proces musiałby dodatkowo ogrzać plazmę i pozostawić zauważalne ślady, przez co obserwacje kosmologiczne znacznie ograniczały możliwe właściwości ciemnych fotonów.
Więcej aktualnych wiadomości można znaleźć na kanale UA.News w Telegramie.
Zespół badawczy doszedł do wniosku, że wcześniejsze obliczenia opierały się na przybliżeniu liniowym, zgodnie z którym przekazywanie energii odbywa się stopniowo i równomiernie. Symulacje wykazały natomiast nieliniowe procesy zachodzące w plazmie: po przekształceniu niewielkiej części energii procesy te faktycznie zatrzymują dalszą przemianę ciemnych fotonów w zwykłe. W związku z tym do znacznego ogrzania wczesnego Wszechświata mogło nie dojść.
Członek zespołu, Anson Huk z Uniwersytetu Marylandu, stwierdził, że wcześniejsze ograniczenia zakładały, iż siła tego oddziaływania musiałaby być 108 razy słabsza niż w rzeczywistości. Według badacza Mohamada Shalabiego z Instytutu Perimeter, prawidłowe obliczenie właściwości plazmy wczesnego Wszechświata pozwoli na przeprowadzenie eksperymentów w celu zweryfikowania nowych zakresów parametrów. Wyniki badań opublikowano 13 sierpnia w czasopiśmie „Physical Review Letters”.
Czytaj nas na Telegram i Sends
