שיטה לניבוי הרכב החומר האפל

שיטה לניבוי הרכב החומר האפל

ישנן דרכים אחרות ללמוד יותר על חומר אפל מלבד ניסויים בחומר אפל. אנו יכולים לדעת הרבה על חומר אפל על ידי ביצוע מדידות מדויקות של מאפיינים קוסמיים רבים, כמו שיעור ההליום ביקום או הטמפרטורות של חלקיקים שונים בקוסמוס הקדום. מחקר, צוות של פיזיקאים פיתח שיטה לחזות את הרכב החומר האפל. הוא קובע דרכים חדשות למצוא את החתימות הללו במודלים מורכבים יותר, שניסויים ממשיכים לחפש. כמו הליום, מימן וליתיום, נוצרים. הנוכחות של חומר אפל בלתי נראה משפיעה על היווצרותם של אלמנטים אלה. רקע המיקרוגל הקוסמי (CMB), הקרינה האלקטרומגנטית המופקת משילוב של פרוטונים ואלקטרונים, חיוני אף הוא להבנת התרחשויות אלו. קטגוריה ספציפית של חומר אפל עם מסה בין אלקטרון לפרוטון, יצירת מודלים שהתייחסו גם ל-BBN וגם ל-CMB.

קארה ג'ובנטי, Ph.D. סטודנט במחלקה לפיזיקה באוניברסיטת ניו יורק והמחבר הראשי של המאמר מסביר, "חומר אפל כזה יכול לשנות את השפע של יסודות מסוימים שנוצרו ביקום המוקדם ולהשאיר חותם על רקע המיקרוגל הקוסמי על ידי שינוי המהירות שבה היקום מתפשט."

ממצאי הצוות כללו תחזיות של טביעות אצבע קוסמיות הקשורות לסוגים ספציפיים של חומר אפל. חתימות אלו נובעות מחומר אפל שמשנה טמפרטורות שונות של חלקיקים או בקצב התרחבות הקוסמוס.

הממצאים שלהם הוכיחו שחומר אפל בהיר מאוד ייצר כמויות שונות של יסודות קלים ממה שתצפיות אסטרונומיות יכולות לזהות.

ג'ובנטי אמר, "צורות קלות יותר של חומר אפל יכולות לגרום ליקום להתרחב כל כך מהר שליסודות אלה אין סיכוי להיווצר. למדנו מהניתוח שלנו שמודלים מסוימים של חומר אפל לא יכולים להיות בעלי מסה קטנה מאוד, אחרת היקום יהיה שונה מזה שאנו צופים בו."

הפניה ליומן:

      קארה ג'ובנטי, מריאנג'לה ליסנטי, הונגוואן ליו וג'ושוע טי רודרמן. רקע משותף של מיקרוגל קוסמי ומגבלות נוקלאוסינתזה של המפץ הגדול במגזרים בהירים וחשוכים עם קרינה כהה. פיזיקה הכומר Lett. 129, 021302 – פורסם ב-6 ביולי 2022. DOI: 10.1103/PhysRevLett.129.021302

הודעות קשורות

השאר תגובה

שְׁגִיאָה: