物理科技生物学-PHYICA

成海舞放大暗物质

物理学 2022-03-26 23:59:11

杜伦大学 投影暗物质密度图,使用测量2

两边各40亿光年

中间的正方形(右上)直径不到一百万光年

最小的正方形(左下角)是最深的变焦:它只有783光年宽,相当于太阳系大小的500倍

在中间的正方形中(右上),最大的暗物质晕的质量类似于一个丰富的星系团的质量(是太阳质量的1万亿倍)

在最小的正方形中(右下角),最小的清晰可见的光晕的质量相当于地球的质量(0

000003太阳质量)

学分:索纳克·博斯博士,哈佛大学天体物理学中心 宇宙学家已经放大了虚拟宇宙中最小的暗物质团——这可能有助于我们找到太空中的真实事物

包括英国达勒姆大学在内的一个国际研究团队,使用欧洲和中国的超级计算机,聚焦于计算机生成宇宙的一个典型区域

他们能够实现的变焦相当于能够看到月球表面的一只跳蚤

这使得他们能够对从最大到最小的数百个虚拟暗物质团(或晕圈)进行详细的拍照和分析

暗物质粒子可以在光晕中心附近与暗物质反粒子碰撞,根据一些理论,在那里它们被转换成高能伽马射线辐射的爆发

他们的发现发表在著名的《自然》杂志上,这可能意味着这些非常小的光环可以在未来的观测中通过它们被认为发出的辐射来识别

合著者之一、英国达勒姆大学计算宇宙学研究所奥格登基础物理学教授卡洛斯·弗伦克教授说:“通过放大这些相对较小的暗物质晕,我们可以计算出预计来自不同大小晕的辐射量

“大部分辐射将由太小而不能容纳恒星的暗物质晕发出,未来的伽马射线观测站可能能够探测到这些辐射,使这些小物体单独或集体‘可见’

“这将证实暗物质的假设性质,毕竟暗物质可能并不完全是黑暗的

" 宇宙中的大部分物质是黑暗的(除了它们在特殊情况下发出的伽马射线),在性质上与构成恒星、行星和人类的物质完全不同

宇宙由大约27%的暗物质组成,其余大部分由同样神秘的暗能量组成

正常物质,如行星和恒星,只占宇宙的相对较小的百分之五

投影暗物质密度图,使用测量2

两边各40亿光年

插图正方形(左下角)是模拟中最深的放大图:它只有783光年宽,相当于太阳系大小的500倍

在插图中,最小的清晰可见的暗物质晕的质量相当于地球的质量(0

000003太阳质量)

学分:索纳克·博斯博士,哈佛大学天体物理学中心

当气体在这种巨大的暗物质团——所谓的暗物质晕——的中心冷却和凝聚时,星系就形成了

天文学家可以从星系及其内部气体的性质推断出大暗物质晕的结构

最大的光环包含数百个明亮星系的巨大集合,称为星系团,比我们的太阳重1000万亿倍

然而,科学家们没有关于较小暗物质晕的直接信息,这些较小的暗物质晕太小,不足以包含一个星系

这些只能通过在大型超级计算机中模拟宇宙的演化来研究

根据支持这项新研究的当前流行的关于暗物质的科学理论,最小的被认为与地球质量相同

模拟是使用宇宙学机器超级计算机和中国科学院的计算机进行的,宇宙学机器超级计算机是杜伦的狄拉克高性能计算设备的一部分,由STFC科学技术设施委员会资助

通过以如此微观的细节放大虚拟宇宙,研究人员能够研究质量范围从地球到大星系团的暗物质晕的结构

艺术家对宇宙中不同质量的暗物质晕的印象

信用:于景川,北京天文馆 令人惊讶的是,他们发现各种大小的晕都有非常相似的内部结构,并且在中心非常密集,变得越来越分散,较小的团块在它们的外部区域运行

研究人员说,如果没有测量尺度,几乎不可能将一个大质量星系的暗物质晕图像与一个质量只有太阳一小部分的晕图像区分开来

合著者之一、德国马克斯·普朗克天体物理研究所的西蒙·怀特教授说:“我们预计小的暗物质晕会非常多,包含了宇宙中所有暗物质的很大一部分,但是在整个宇宙历史中它们大部分都是暗的,因为恒星和星系只生长在质量是太阳100多万倍的光环中

“我们的研究揭示了这些小晕,因为我们试图了解更多关于暗物质是什么以及它在宇宙进化中扮演的角色

"

来源:由phyica.com整理转载自PH,转载请保留出处和链接!

本文链接:http://www.phyica.com/wulixue/13236.html

发表评论

用户头像 游客
此处应有掌声~

评论列表

还没有评论,快来说点什么吧~