Pulsarlar karanlık maddeyi parlatabilir - Dünyadan Güncel Teknoloji Haberleri

Pulsarlar karanlık maddeyi parlatabilir - Dünyadan Güncel Teknoloji Haberleri

Ancak pulsarın devasa dönüşü daha fazlasını yapar 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 Işık olduğu zaman görebiliriz

Hafif bir parıltıyı simüle etmek

Bilimde her zaman olduğu gibi böyle bir gözlemi gerçekleştirmek elbette o kadar basit değil Bu da pulsarların çok verimli eksen fabrikaları olduğu anlamına gelebilir Ne yazık ki cevap “hayır”dı; ya da belki daha iyimser bir ifadeyle: “henüz değil

Nereye bakılacağına dair pek çok ipucu var Nötron yıldızını son derece güçlü bir elektromıknatısa dönüştürür Cevap şu: Pulsar olarak da bilinen, dönen nötron yıldızlarını çevreleyen bölgelerde düşük enerjili radyo radyasyonuna dönüşürler 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 Bilim insanları elbette bunun nedenini bilmek istediler Aksiyonların yaydığı ışık (radyo dalgaları şeklinde tespit edilebilir), bu parlak kozmik deniz fenerlerinin bize gönderdiği toplam ışığın yalnızca küçük bir kısmı olacaktır

Bu belge telif haklarına tabidir 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 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 Simülasyonlar ve gerçek pulsarlar arasındaki ilk karşılaştırma, eksenlerin ışıkla olabilecek etkileşimine bugüne kadarki en güçlü sınırları koydu 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

Evrendeki maddenin en az %85’inin “karanlık” olduğundan şüpheleniliyor ve şu anda yalnızca diğer astronomik nesnelere uyguladığı çekim kuvvetiyle fark edilebiliyor Özel çalışma veya araştırma amacıyla yapılan her türlü adil işlem dışında, yazılı izin alınmadan hiçbir kısmı çoğaltılamaz


Yengeç Bulutsusu – merkezinde bir pulsar bulunan bir süpernova patlamasının kalıntısı

Nötronun bileşenleriyle çok zayıf etkileşime giren, şimdiye kadar tespit edilmemiş türde bir parçacığın varlığının tam olarak böyle bir etkiye neden olabileceği ortaya çıktı Aksiyonları öngören teoriler doğruysa, bunların evrende seri olarak üretilmesinin yanı sıra, güçlü elektromanyetik alanların varlığında bazı eksenlerin ışığa dönüşmesi de bekleniyor

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

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 131 html adresinden alınmıştır Onların iş dergide yayınlandı Fiziksel İnceleme Mektupları Popüler varsayımlardan biri, karanlık maddenin eksenlerden oluşabileceğidir Pulsarlara bakın, fazladan ışık yayıp yaymadıklarını görün ve eğer yayıyorlarsa, bu fazladan ışığın eksenlerden gelip gelmediğini belirleyin

Fizikçilerden ve gökbilimcilerden oluşan bir ekibin şu anda yaptığı da tam olarak budur Pulsar, bulutsudaki gaz formundaki sıradan maddenin yanmasını sağlar Araştırmacıların şimdi gösterdiği gibi, eksen şeklindeki karanlık madde için de aynısını yapabilir ve ölçülebilen hafif bir ek parıltıya yol açabilir 000 kat daha küçük, yalnızca 10 km’lik bir yarıçapa sahip yoğun nesnelerdir

Bu nedenle, eksenlerin net bir şekilde tespit edilmesi umudu artık gelecekteki gözlemlere dayanıyor

Daha fazla bilgi:
Dion Noordhuis ve diğerleri, Pulsar Polar-Cap Basamaklarında Üretilen Eksenlere İlişkin Yeni Kısıtlamalar, Fiziksel İnceleme Mektupları (2023) ” Axionlar hemen üzerimize atlamıyorlar ama belki de bu beklenmeyecek bir şeydi Eğer durum böyle olsaydı, karanlık madde sıradan madde gibi davranırdı; yıldızlar gibi nesneler oluşturur, aydınlanır ve artık “karanlık” olmazdı Sanal olarak üretildikten sonra eksenlerin nötron yıldızının elektromanyetik alanları boyunca yayılması simüle edildi Anlaşılacağı üzere bilim insanları daha fazlasını istiyor “Titreşimli yıldızlar”ın kısaltması olan bu pulsarlar, kütleleri kabaca güneşimizinkiyle aynı olan, ancak yaklaşık 100 DOI: 10

İki sorunu temizleme

Bir şey açık: Karanlık madde sizin ve benim yaptığımızla aynı türde madde olamaz Bir deniz fenerine benzer şekilde, pulsarın ışınları Dünya’yı tarayarak titreşen yıldızın kolayca gözlemlenebilir olmasını sağlar

Karanlık madde evrenimizin en çok aranan bileşeni olabilir 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 Yani: eğer eksenler mevcutsa ama mekanizma artık tam da bu soruyu yanıtlamak için kullanılabilir

Aslına bakılırsa, hiçbir zaman tespit edilmemesine rağmen iki tanesini temizleyebilir 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 Yakındaki 27 pulsardan alınan gözlemleri kullanan araştırmacılar, ölçülen herhangi bir fazlalığın eksenlerin varlığına dair kanıt sağlayıp sağlayamayacağını görmek için gözlemlenen radyo dalgalarını modellerle karşılaştırdı Bu varsayımsal parçacık türü ilk olarak 1970’lerde karanlık maddeyle hiçbir ilgisi olmayan bir sorunu çözmek için tanıtıldı Katkıda bulunanlar: NASA/CXC/ASU/J 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 Hester ve diğerleri

Karanlık maddeye yönelik devam eden avın temel sorusu şu: Neyden yapılmış? Olası bir cevap, karanlık maddenin eksen olarak bilinen parçacıklardan oluşmasıdır Karanlık maddeyi gerçekten görmek istiyorlar ya da en azından onun varlığını doğrudan tespit etmek istiyorlar, sadece kütleçekim etkilerinden çıkarım yapmak değil 111004

Amsterdam Üniversitesi tarafından sağlanmıştır


Alıntı: Pulsarlar karanlık maddeyi parlatabilir (2023, 6 Ekim) 6 Ekim 2023 tarihinde https://phys 1103/PhysRevLett Axion bir sorunu çözmek için oradaydı



uzay-1

Pulsarlar çok küçük olduklarından, muazzam frekanslarla dönerler ve dönme eksenleri boyunca parlak, dar radyo emisyonu ışınları yayarlar İçerik yalnızca bilgilendirme amaçlı sağlanmıştır Eğer karanlık madde sırlarını bu kadar kolay açığa vursaydı, çok uzun zaman önce gözlemlenmiş olurdu Ortalama bir pulsar her saniyede 50 haneli sayıda eksen üretebilir org/news/2023-10-pulsars-dark Pulsarın etrafındaki güçlü elektromanyetik alan nedeniyle, bu eksenlerin bir kısmı gözlemlenebilir ışığa dönüşebilir Şaşırtıcı bir şekilde, fizikçilerin ve gökbilimcilerin bugüne kadar tespit edemediği bu gizemli maddenin, var olanın çok büyük bir kısmını oluşturduğu varsayılmaktadır Sıradan atomların yapı taşlarından biri olan nötronun içindeki pozitif ve negatif yüklerin ayrımının beklenmedik derecede küçük olduğu ortaya çıktı 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 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 Ve elbette: ne olduğunu bilmek istiyorlar Bu arada, eksenlerden gelen radyo sinyallerinin şu anda gözlemlenmemesi başlı başına ilginç bir sonuçtur

Axion modellerini test etme

Teori ve simülasyondan elde edilen sonuçlar daha sonra ilk gözlemsel teste tabi tutuldu