Всесвіт

У Всесвіті знайшли гігантські квантові аномалії

В ході комп’ютерного моделювання Всесвіту фізики Массачусетського технологічного інституту в США виявили гігантські квантові ефекти, видимі в структурі формування галактик. Причиною феномену є особливий тип темної матерії, званої «нечіткою» (англ. fuzzy). Коротко про дослідження розповідається в прес-релізі, опублікованому на сайті MIT.

Вчені створили комп’ютерну симуляцію раннього Всесвіту, яка являє собою кубічний простір з гранню розміром в три мільйони світлових років. Орієнтовний розподіл темної матерії було виведено з результатів вимірювання космічного мікрохвильового фону. Виявилося, що, якщо темна матерія є холодною, то галактики в ранньому Всесвіті формувалися всередині сферичних гало. В інших випадках галактики з’явилися б всередині хвостоподібних ниток, при цьому «нечітка» темна матерія зробила б ці нитки смугастими подібно до струн арфи.

Модель з нечіткою темною матерією припускає рішення двох додаткових взаємопов’язаних рівнянь — Шрьодінгера (описує хвильову поведінку частинок темної матерії) і рівняння Пуассона. Остання описує розподіл темної матерії, яка впливає на силу гравітації і те, як вона стягує в гало матерію, формуючи галактики. При цьому на хвостоподібні нитки впливають квантові ефекти, створюючи подобу інтерференційної картини (чергування темних і світлих смуг при накладанні хвиль світла один на одного).

Хоча темна матерія ще не виявлена, гіпотеза, яка її описує як холодну, підходить для опису великомасштабної структури спостережуваного Всесвіту. Таким чином, моделі освіти галактик розробляються на основі саме цієї гіпотези. Однак існує розбіжність між теоретичними передбаченнями і спостереженнями за дуже маленькими галактиками, що натякає на іншу природу темної матерії. Використання потужних телескопів у майбутньому дозволить з’ясувати, як насправді виглядали галактики в ранньому Всесвіту чи є у них смугасті «хвости».

Холодна темна матерія складається з повільно рухомих частинок, які взаємодіють з матерією лише через силу гравітаційного тяжіння. Тепла темна матерія більш легка і швидка, а нечітка складається з надлегких частинок, маса яких досягає 10 в мінус 27-го ступеня маси електрона (частка холодної темної матерії в 10 в 5-ой ступеня разів важче електрона).


Підписуйтеся на нас в Гугл Новини, а також читайте в Телеграм і Фейсбук


comments powered by HyperComments
Back to top button
comments powered by HyperComments