Des astrophysiciens ont découvert des anneaux d’Einstein qui améliorent l’état de la matière noire de l’axion

Une équipe de scientifiques a étudié les « anneaux d’Einstein » de la lumière de télécommande La cosmologie a découvert que les signatures dans les anneaux indiquent le type de matière noire qui habite les galaxies d’arrière-plan.

en particulier, Les chercheurs se sont penchés sur l’objectif Photo HS 0810+2554un quasar lointain, et a trouvé la présence d’une onde-comme la matière noire. ils recherche publié Aujourd’hui en astronomie naturelle.

« Dans notre travail », a-t-il écrit, « nous testons pour la première fois une prédiction faite par la matière noire ondulatoire ». Alfred Amroth, astrophysicien à l’Université de Hong Kong, Kowloon, et auteur principal de l’étude, dans un e-mail à Gizmodo. « Il s’agit d’une prédiction unique de matière noire ondulatoire, Et nous l’utilisons Einstein a prédit la lentille gravitationnelle comme notre outil. « 

Revenons un instant en arrière. La matière noire semble-t-il représentent environ 27 % Universmais Les scientifiques ne font pas savoir ce que c’est. DocteurOrbite d’énergie représentent environ 68 % univers, et, avec la matière noire, Il est enregistré dans un fichier Grand inexpliquéDes trucs de seau dans l’univers.

Les scientifiques savent que la matière noire existe en raison de ses effets gravitationnels, qui peuvent être observés à grande échelle ; Lorsque nous observons les mouvements des galaxies et la déformation de la lumière autour d’elles, il est clair qu’il y a plus de matière que nous ne pouvons en voir. Quelles que soient les choses, elles nous sont invisibles et à peine visibles Il semble pour interagir avec la matière ordinaire.

Les anneaux d’Einstein sont le produit d’une lumière déformée par gravité; Là où la lumière voyage d’une source lointaine à travers l’espace et En passant devant un objet massif, la lumière autour de l’objet qui se croise est courbée par le champ gravitationnel de ce dernier. Dans certains cas, la lumière courbe forme un Une bague presque parfaite A propos de l’objet de notre point de vue est autorisé Pour voir des choses qui peuvent être cachées.

Il y a un couple Principaux candidats pour la matière noire (Et ce n’est pas un jeu à somme nulle ; de nombreux candidats à la matière noire pourraient contribuer à l’univers.) Faible interaction des particules massives (WIMP) est une théorie Choses qui ont une masse et se comportent comme des particules Mais à peine interagir Avec la matière ordinaire – nous l’avons ici Ne pas pouvoir les reconnaître.

L’autre candidat majeur est l’axion, un Une particule théorique (un boson, pour être exact) appelée détergent à lessive. Ce sera l’axion beaucoup plus petit qu’un MAUVIETTE On a émis l’hypothèse qu’il se comporte plus comme une onde que comme une particule, comme des photons de lumière.

Dans le nouveau travail, l’équipe de recherche a cherché à comprendre un dilemme de longue date en astronomie : pourquoi la luminosité des quasars (des galaxies lointaines semblables à des étoiles) fluctue. Amroth a déclaré que les modèles basés sur les WIMP ont du mal à reproduire la luminosité des quasars à lentilles multiples. Mais les chercheurs ont découvert que la matière noire ondulatoire était capable de reproduire les anomalies de luminosité d’un quasar appelé SH 0180+2554.

La nouvelle découverte « fait définitivement pencher la balance vers les axions en tant que filtre DM », a déclaré Amroth, « et oblige les gens à apprendre à abandonner le modèle WIMP ». « Quoi qu’il en soit, cela nous oblige à réfléchir à une nouvelle physique au-delà du modèle standard de la physique des particules. »

La matière noire n’est pas prise en compte dans le modèle standard global La théorie décrivant les quatre forces fondamentales et le comportement des plus petites particules que nous connaissons. Le modèle ne tient pas non plus compte de la gravité, qui ne semble pas exister à des échelles subatomiques, ce qui soulève plus de questions sur la façon de définir la matière noire – l’onde –comme ou énorme – affecte gravitationnellement son environnement.

Dans les simulations de modèles de matière noire, l’équipe a découvert que le modèle WIMP prédisait des courbes lisses pour un anneau d’Einstein. Le modèle de matière noire en forme d’onde a trouvé un bord plus chaotique et amorphe à l’anneau. Ce bord chaotique est cohérent avec les fluctuations de luminosité observées dans le quasar.

Bien que l’équipe vienne de tester un seul quasar, « cela indique que le DM ondulatoire peut être généralement applicable à la large gamme d’anomalies de lentille que nous voyons dans différents systèmes », a déclaré Amruth. ils Possède Ils se sont maintenant tournés vers une anomalie de luminosité dans une supernova lenticulaire, et leurs résultats préliminaires indiquent que l’onde-Comme la matière noire peut être responsable.

Cela ne signifie pas que la matière noire WIMPy n’existe pas – juste que Il ne semble pas que ce soit la matière noire impliquée dans au moins une partie de la lentille gravitationnelle.

Plus d’observations et de modélisation sont nécessaires Mais avec de nouveaux observatoires dans l’espace (le télescope spatial Webb) et à l’horizon (l’observatoire Rubin et le télescope spatial roumain), certains Les questions sur la matière noire et sa nature pourraient bientôt être résolues.

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