Симуляції розширили можливі параметри існування «темних фотонів»
Нові комп’ютерні симуляції показали, що гіпотетичні «темні фотони» могли не нагрівати плазму раннього Всесвіту так сильно, як припускали раніше. Це розширює діапазон параметрів, у якому ці частинки можуть розглядатися як один із кандидатів на роль темної матерії, повідомляє Space.com.
Темна матерія, за сучасними оцінками, приблизно вп’ятеро переважає звичайну матерію, з якої складаються зорі, планети, супутники та людські тіла. Вона залишається практично невидимою, оскільки не взаємодіє зі світлом. Одним із можливих пояснень її природи є темні фотони — гіпотетичні частинки-переносники взаємодії, відмінної від електромагнетизму, який передають звичайні фотони.
Раніше вчені вважали, що в щільній плазмі раннього космосу темні фотони перетворювалися б на звичайні. Такий процес мав би додатково нагріти плазму й залишити помітні сліди, через що космологічні спостереження істотно обмежували можливі властивості темних фотонів.
Більше актуальних новин читайте у Telegram-каналі UA.News.
Дослідницька група дійшла висновку, що попередні розрахунки спиралися на лінійне наближення, за яким передавання енергії відбувається поступово та рівномірно. Симуляції натомість виявили нелінійні процеси в плазмі: після перетворення невеликої частини енергії вони фактично припиняють подальше перетворення темних фотонів на звичайні. Відтак значного нагрівання раннього Всесвіту могло не відбутися.
Учасник команди Ансон Гук з Університету Меріленду заявив, що попередні обмеження вимагали, аби сила відповідної взаємодії була у 108 разів слабшою, ніж вона може бути насправді. За словами дослідника Мохамада Шалабі з Інституту Периметра, коректний розрахунок властивостей плазми раннього Всесвіту дасть змогу експериментам перевіряти нові області параметрів. Дослідження опублікували 13 серпня в журналі Physical Review Letters.
