Karanlık madde kozmik bulmacanın anahtarıdır

Manyetik alanların nasıl oluştuğunu bilmiyoruz. Artık yeni teorik araştırmalar, evrenimizin görünmez kısmının onu tespit etmemize nasıl yardımcı olabileceğini anlatıyor ve evrenin bir saniye içinde bile ilkel bir kökene sahip olduğunu öne sürüyor. büyük patlama.

Evrenin her tarafına dağılmış küçük karanlık madde haleleri, ilkel manyetik alanların son derece hassas sondaları olarak hizmet edebilir. Bu, SISSA tarafından yürütülen ve dergide yayınlanan teorik bir çalışmanın sonucudur. Fiziksel inceleme mektupları.

Manyetik alanlar evrenin her yerinde muazzam ölçeklerde mevcuttur. Ancak kökenleri bilim adamları arasında hala tartışma konusudur. İlginç bir olasılık, manyetik alanların evrenin doğuşuna yakın bir zamanda ortaya çıkmasıdır, yani bunlar ilksel manyetik alanlardır.

Araştırmada araştırmacılar, manyetik alanların gerçekten ilkel olması durumunda, küçük ölçeklerde artan karanlık madde yoğunluğu bozukluklarına neden olabileceğini gösterdi. Bu sürecin nihai etkisi, eğer tespit edilirse manyetik alanların ilkel doğasını gösterecek olan küçük karanlık madde halelerinin oluşması olacaktır.

Dolayısıyla, bariz bir paradoks olarak, evrenimizin görünmez kısmı, görünür kısmın bir bileşeninin doğasını belirlemede faydalı olabilir.

Araştırmada araştırmacılar, manyetik alanların gerçekten ilkel olması durumunda, küçük ölçeklerde artan karanlık madde yoğunluğu bozukluklarına neden olabileceğini gösterdi. Bu sürecin nihai etkisi, eğer tespit edilirse manyetik alanların ilkel doğasını gösterecek olan küçük karanlık madde halelerinin oluşması olacaktır. Kredi bilgileri: Lucy Krastica

Manyetik alanların oluşumunun vurgulanması

Makalenin yazarı SISSA'dan Pranjal Raligankar, “Manyetik alanlar evrenin her yerinde mevcuttur” diye açıklıyor. “Bunların oluşumuyla ilgili olası bir teori, şu ana kadar gözlemlenenlerin evrenimizin erken aşamalarında oluşmuş olabileceğini öne sürüyor. Ancak bu öneri, fiziğin Standart Modelinde bir açıklama içermiyor.

Bu konuya ışık tutmak ve “ilkel” manyetik alanları tespit etmenin bir yolunu bulmak için bu çalışmayla “dolaylı” olarak tanımlanabilecek bir yöntem öneriyoruz. Yaklaşımımız şu soruya dayanıyor: Manyetik alanların karanlık madde üzerindeki etkisi nedir? Doğrudan bir etkileşimin olmadığı bilinmektedir. Ancak Raligankar'ın açıkladığı gibi, “yerçekimi yoluyla dolaylı olarak gerçekleşen bir şey var.”

İlkel evrenden

İlkel manyetik alanlar, ilksel evrendeki elektronların ve protonların yoğunluklarını daha da bozabilir. Çok büyüdüklerinde manyetik alanları kendileri etkilerler. Sonuç, küçük ölçekli dalgalanmaların bastırılmasıdır.

Raligankar, “Çalışmada beklenmedik bir şey gösterdik” diye açıklıyor. Baryon yoğunluğundaki artış, daha sonra iptal edilme olasılığı olmaksızın karanlık madde tedirginliklerinin büyümesine yol açar. Bu onun küçük ölçeklerde çökmesine neden olacak ve küçük karanlık madde haleleri üretecektir.

Yazar şöyle devam ediyor: Sonuç olarak, baryonik maddenin yoğunluğundaki dalgalanmalar iptal edilse de, yalnızca yerçekimsel etkileşimler yoluyla küçük haleler boyunca izler bırakacaklar.

Pranjal Raligankar şu sonuca varıyor: “Bu teorik sonuçlar aynı zamanda küçük halelerin bolluğunun ilkel manyetik alanların mevcut varlığı tarafından değil, ilksel evrendeki güçleri tarafından belirlendiğini gösteriyor.” Böylece, küçük karanlık madde halelerinin keşfi, manyetik alanların Büyük Patlama'dan sonraki bir saniye içinde bile çok erken oluştuğu hipotezini güçlendirecektir.

Referans: Pranjal Raligankar, 8 Aralık 2023, “İlkel manyetik alanlardan gelen karanlık maddenin mikro haleleri”, Fiziksel inceleme mektupları.
doi: 10.1103/PhysRevLett.131.231002