Pulsarlar karanlık maddeyi parlatabilir - Dünyadan Güncel Teknoloji Haberleri

Pulsarlar karanlık maddeyi parlatabilir - Dünyadan Güncel Teknoloji Haberleri
Özel çalışma veya araştırma amacıyla yapılan her türlü adil işlem dışında, yazılı izin alınmadan hiçbir kısmı çoğaltılamaz Katkıda bulunanlar: NASA/CXC/ASU/J


Yengeç Bulutsusu – merkezinde bir pulsar bulunan bir süpernova patlamasının kalıntısı Popüler varsayımlardan biri, karanlık maddenin eksenlerden oluşabileceğidir Ortalama bir pulsar her saniyede 50 haneli sayıda eksen üretebilir Ne yazık ki cevap “hayır”dı; ya da belki daha iyimser bir ifadeyle: “henüz değil Araştırmacıların şimdi gösterdiği gibi, eksen şeklindeki karanlık madde için de aynısını yapabilir ve ölçülebilen hafif bir ek parıltıya yol açabilir Eğer karanlık madde sırlarını bu kadar kolay açığa vursaydı, çok uzun zaman önce gözlemlenmiş olurdu Anlaşılacağı üzere bilim insanları daha fazlasını istiyor 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 1103/PhysRevLett DOI: 10 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 Aksiyonları öngören teoriler doğruysa, bunların evrende seri olarak üretilmesinin yanı sıra, güçlü elektromanyetik alanların varlığında bazı eksenlerin ışığa dönüşmesi de bekleniyor Bir deniz fenerine benzer şekilde, pulsarın ışınları Dünya’yı tarayarak titreşen yıldızın kolayca gözlemlenebilir olmasını sağlar Pulsarlar çok küçük olduklarından, muazzam frekanslarla dönerler ve dönme eksenleri boyunca parlak, dar radyo emisyonu ışınları yayarlar Simülasyonlar ve gerçek pulsarlar arasındaki ilk karşılaştırma, eksenlerin ışıkla olabilecek etkileşimine bugüne kadarki en güçlü sınırları koydu İçerik yalnızca bilgilendirme amaçlı sağlanmıştır

Nereye bakılacağına dair pek çok ipucu var

Bu nedenle, eksenlerin net bir şekilde tespit edilmesi umudu artık gelecekteki gözlemlere dayanıyor Axion bir sorunu çözmek için oradaydı 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

İki sorunu temizleme

Bir şey açık: Karanlık madde sizin ve benim yaptığımızla aynı türde madde olamaz

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 Eğer durum böyle olsaydı, karanlık madde sıradan madde gibi davranırdı; yıldızlar gibi nesneler oluşturur, aydınlanır ve artık “karanlık” olmazdı



uzay-1

Pulsar, bulutsudaki gaz formundaki sıradan maddenin yanmasını sağlar

Fizikçilerden ve gökbilimcilerden oluşan bir ekibin şu anda yaptığı da tam olarak budur Bu varsayımsal parçacık türü ilk olarak 1970’lerde karanlık maddeyle hiçbir ilgisi olmayan bir sorunu çözmek için tanıtıldı Cevap şu: Pulsar olarak da bilinen, dönen nötron yıldızlarını çevreleyen bölgelerde

Nötronun bileşenleriyle çok zayıf etkileşime giren, şimdiye kadar tespit edilmemiş türde bir parçacığın varlığının tam olarak böyle bir etkiye neden olabileceği ortaya çıktı Yakındaki 27 pulsardan alınan gözlemleri kullanan araştırmacılar, ölçülen herhangi bir fazlalığın eksenlerin varlığına dair kanıt sağlayıp sağlayamayacağını görmek için gözlemlenen radyo dalgalarını modellerle karşılaştırdı

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 Hester ve diğerleri

Karanlık maddeye yönelik devam eden avın temel sorusu şu: Neyden yapılmış? Olası bir cevap, karanlık maddenin eksen olarak bilinen parçacıklardan oluşmasıdır Işık olduğu zaman görebiliriz

Daha fazla bilgi:
Dion Noordhuis ve diğerleri, Pulsar Polar-Cap Basamaklarında Üretilen Eksenlere İlişkin Yeni Kısıtlamalar, Fiziksel İnceleme Mektupları (2023) Karanlık maddeyi gerçekten görmek istiyorlar ya da en azından onun varlığını doğrudan tespit etmek istiyorlar, sadece kütleçekim etkilerinden çıkarım yapmak değil 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 131 Pulsarlara bakın, fazladan ışık yayıp yaymadıklarını görün ve eğer yayıyorlarsa, bu fazladan ışığın eksenlerden gelip gelmediğini belirleyin Yani: eğer eksenler mevcutsa ama mekanizma artık tam da bu soruyu yanıtlamak için kullanılabilir Aksiyonların yaydığı ışık (radyo dalgaları şeklinde tespit edilebilir), bu parlak kozmik deniz fenerlerinin bize gönderdiği toplam ışığın yalnızca küçük bir kısmı olacaktır Sanal olarak üretildikten sonra eksenlerin nötron yıldızının elektromanyetik alanları boyunca yayılması simüle edildi

Karanlık madde evrenimizin en çok aranan bileşeni olabilir

Evrendeki maddenin en az %85’inin “karanlık” olduğundan şüpheleniliyor ve şu anda yalnızca diğer astronomik nesnelere uyguladığı çekim kuvvetiyle fark edilebiliyor 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 org/news/2023-10-pulsars-dark 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 da pulsarların çok verimli eksen fabrikaları olduğu anlamına gelebilir Onların iş dergide yayınlandı Fiziksel İnceleme Mektupları Sıradan atomların yapı taşlarından biri olan nötronun içindeki pozitif ve negatif yüklerin ayrımının beklenmedik derecede küçük olduğu ortaya çıktı Nötron yıldızını son derece güçlü bir elektromıknatısa dönüştürür html adresinden alınmıştır

Aslına bakılırsa, hiçbir zaman tespit edilmemesine rağmen iki tanesini temizleyebilir Bilim insanları elbette bunun nedenini bilmek istediler

Bu belge telif haklarına tabidir

Hafif bir parıltıyı simüle etmek

Bilimde her zaman olduğu gibi böyle bir gözlemi gerçekleştirmek elbette o kadar basit değil Şaşırtıcı bir şekilde, fizikçilerin ve gökbilimcilerin bugüne kadar tespit edemediği bu gizemli maddenin, var olanın çok büyük bir kısmını oluşturduğu varsayılmaktadır 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 000 kat daha küçük, yalnızca 10 km’lik bir yarıçapa sahip yoğun nesnelerdir Ve elbette: ne olduğunu bilmek istiyorlar

Ancak pulsarın devasa dönüşü daha fazlasını yapar

Axion modellerini test etme

Teori ve simülasyondan elde edilen sonuçlar daha sonra ilk gözlemsel teste tabi tutuldu ” Axionlar hemen üzerimize atlamıyorlar ama belki de bu beklenmeyecek bir şeydi düşük enerjili radyo radyasyonuna dönüşürler 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 Bu arada, eksenlerden gelen radyo sinyallerinin şu anda gözlemlenmemesi başlı başına ilginç bir sonuçtur 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 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 Pulsarın etrafındaki güçlü elektromanyetik alan nedeniyle, bu eksenlerin bir kısmı gözlemlenebilir ışığa dönüşebilir “Titreşimli yıldızlar”ın kısaltması olan bu pulsarlar, kütleleri kabaca güneşimizinkiyle aynı olan, ancak yaklaşık 100 111004

Amsterdam Üniversitesi tarafından sağlanmıştır


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