Caribe Magazine

Carib Magazine is de toonaangevende aanbieder van kwalitatief Nederlands nieuws in het Engels voor een internationaal publiek.

Zullen we wolken van donkere materie rond neutronensterren ontdekken?

Zullen we wolken van donkere materie rond neutronensterren ontdekken?

We weten dat het van de jaren tachtig tot de jaren 2000 een model was Donkere materieDonkere materie Het heeft zich gevestigd in de kosmologie, vooral dankzij de waarnemingen van sterrenstelsels en fossiele straling. Om hun eigenschappen te begrijpen, was het noodzakelijk om het bestaan ​​van nieuwe deeltjes te postuleren die nog nooit eerder in het laboratorium waren gezien en die zeer zwak interageerden met gewone materie, of zelfs alleen door zwaartekracht, en dus zonder licht te kunnen uitstralen.

Gedurende dezelfde decennia werd de geldigheid ervan bevestigd Standaard formulierStandaard formulier Ondergeschikt fysiekfysiek Hoog EnergieënEnergieën Met de ontdekking van W- en Z-bosonen, naast nieuwe bosonen QuarksQuarks Voorspeld door dit model gaven theoretici redenen stevigstevig Om de logica te gebruiken die hiertoe heeft geleid gebouwgebouw Dit model breidt zijn reikwijdte nog verder uit door op natuurlijke wijze uit te gaan van nieuwe fysica. Dit resulteerde in een groot aantal potentiële kandidaten voor donkere materiedeeltjes. Maar tot grote verbazing van de meesten NatuurkundigenNatuurkundigen En AstrofysiciAstrofysici Deeltjes, geen van deze nieuwe deeltjes is direct of indirect bewezen.

De onderzoekers laten zich echter niet ontmoedigen en geloven nog steeds dat een van deze veronderstelde deeltjes al moet bestaan. Ze bellen hemAccionAccion. Het is de bedoeling dat het heel licht is en er toch een beetje mee kan communiceren Elektromagnetische veldenElektromagnetische velden Tot het punt dat je ermee kunt verschijnen FotonenFotonen In een magnetisch veldmagnetisch veldOf andersom, om ze in hetzelfde veld om te zetten in fotonen. Er wordt geschat dat veel van deze gebeurtenissen plaatsvonden tijdens Grote knalGrote knal en dat De sterrenDe sterreninbegrepen zonzonEr worden er vandaag de dag nog steeds een paar gemaakt.

Pierre Brun is deeltjesfysicus bij Ervo en werkt op het grensvlak tussen deeltjesfysica en kosmologie. Hij is geïnteresseerd in een theorie die het bestaan ​​veronderstelt van een deeltje dat axion wordt genoemd en dat een aantal van de problemen zou oplossen die verband houden met symmetrieschendingen in de wetten van de sterke interactiefysica. Het axion is neutraal en licht en heeft een zeer zwakke wisselwerking met materie. Het heeft alle eigenschappen van een deeltje van donkere materie. © CEA Wetenschap

READ  Kanker: omgevingsfactoren

Donkere materie afgezet in het zwaartekrachtveld van pulsars?

Natuurkundige Dion Noordouis van de Universiteit van Amsterdam en zijn medewerkers denken dat ze een idee hebben om te ontdekken of donkere materie inderdaad uit axonen bestaat, of op zijn minst nieuwe beperkingen op te leggen aan donkere materie. massa’smassa’s En de intensiteit van de koppeling met de potentiële elektromagnetische velden van deze deeltjes.

Hun redenering is als volgt, ondersteund door berekeningen en Numerieke simulatieNumerieke simulatie.

Omdat de assen erg licht zijn, moeten ze zeer talrijk zijn universumuniversum Er kan worden waargenomen dat ze groepsverdelingen vormen die hoger zijn dan die voor de interpretatie van normale materie AfwijkingenAfwijkingen In het gedrag van sterrenstelsels en Cluster van sterrenstelselsCluster van sterrenstelsels. Het is redelijk om aan te nemen dat ze massaal kunnen worden gevangen door sterke zwaartekrachtveldenDe sterrenDe sterren Zeer compact, zoals Zwarte gatenZwarte gaten En NeutronensterrenNeutronensterren.

Bedenk dat deze sterren de massa van de zon kunnen bevatten HoeveelheidHoeveelheid Een bol met een diameter van enkele tientallen kilometers moet ook bijzonder intense magnetische velden bevatten, veel extremer dan in experimenten uitgevoerd in laboratoria op aarde waar Julian Bobrov het in zijn recente werk over had.

Wat is een neutronenster? Wat is het verschil tussen deze sterren en onze zon? Neutronensterren stralen heel weinig zichtbaar licht uit, in tegenstelling tot onze zon, legt Roland Lehock, astrofysicus bij CEA, uit. Neutronensterren hebben ook afmetingen die veel kleiner zijn dan die van de zon: de diameter van een neutronenster ligt tussen de 10 en 15 kilometer, vergeleken met 1,4 miljoen kilometer voor de zon. Het zijn ook compacte objecten die een grote hoeveelheid materie in een heel klein volume bevatten. Door deze sterren te bestuderen, kunnen we theorieën over de kernfysica op een andere schaal testen. © CEA Onderzoek

READ  In een boek van een Harvard-professor wordt uitgelegd waarom mensen niet zijn gemaakt om te rennen, maar om te zitten

Dion Nordweis en zijn collega’s suggereren nu dat neutronensterren na enkele miljoenen jaren omgeven moeten zijn door een bewolkte omhulling van donkere materie die door sterrenstelsels is opgevangen. aantrekkelijkheidaantrekkelijkheid Die een dichtheid van 20 kan hebben Orden van grootteOrden van grootte Groter dan de verdeling van donkere materie op de schaal van sterrenstelsels en clusters van sterrenstelsels. Uit de berekeningen blijkt ook dat, net als in het interieur van klassieke sterren, axionen ook in grote hoeveelheden door neutronensterren kunnen worden geproduceerd.

Het belangrijkste punt is dat in de gigantische magnetische velden van deze sterren WolkenWolken Dichte axonen zouden door conversie in deze velden fotonen moeten produceren met zeer fijne eigenschappen en vooral in veel grotere overvloed dan in veel minder extreme omstandigheden van bijvoorbeeld onze zon.

Radiospectraallijn detecteert axonaal verval?

Moleculaire astrofysici geloven zelfs dat dit scenario onvermijdelijk is bij de meerderheid van de neutronensterren en bij axonen met een breed massabereik (tussen 10-9 En 10-4 volt).

We weten ook dat neutronensterren zo kunnen zijn PulsarsPulsars De emissie van radiogolven, zoals de onderzoekers uitleggen in een gepubliceerd, open access artikel arXiver zal een detecteerbare handtekening in staan bereikbereik Radiopulsars, vooral in de vorm van een lijnuitstootuitstoot Geassocieerd met de collectieve energie van axonische moleculen.

De perspectieven zijn erg interessant, vooral omdat de theorieën assen hebben OpkomendOpkomend Natuurlijk zijn er verschillende mogelijke scenario’s in de supersnaartheorie. De berekeningen moeten echter nog worden verbeterd om hopelijk tot een ontdekking te leiden.

Wist je dat?

Laten we tot slot enkele aanvullende verduidelijkingen in herinnering brengen die eerder door Futura zijn gegeven met betrekking tot de theorie achter deze virtuele deeltjes waarop de focus ligt en die de redenen vormen voor hun introductie.

READ  Volgens de Unie van Biologen zijn "een aantal testresultaten geblokkeerd"

Het Standaardmodel van elementaire deeltjes voorspelt een zeer kleine waarde voor het elektrische dipoolmoment van het elektron (equivalent aan het magnetische moment van een staafmagneet met twee magnetische polen, maar met tegengestelde elektrische ladingen), zo klein dat het nog niet binnen het bereik van experimenten om het te meten. Sommige theorieën, buiten het Standaardmodel, voorspellen echter een grotere waarde. Daarom is het proberen om het elektrische dipoolmoment van een elektron te meten een potentiële onderzoeksweg om nieuwe natuurkunde te ontdekken.

Integendeel, het Standaardmodel, en meer precies de QCD-vergelijkingen, de theorie van de sterke kernkracht, staat een zeer hoge waarde toe van het dipoolmoment van het neutron, in tegenstelling tot experimenten die er niets aan toeschrijven. De meest plausibele verklaring van vandaag betreft opnieuw nieuwe natuurkunde.

In 1977 veronderstelden Roberto Picci en Helen Coyne dat de term in de standaardmodelvergelijkingen die verantwoordelijk was voor het ontstaan ​​van het dipoolmoment van het neutron, werd geëlimineerd door het bestaan ​​van een nieuw scalair veld (een neef van het Pruitt-Englert-Higgs-veld). Het boson) fungeert als factor voor deze term, omdat de waarde van dit veld na de oerknal nul zou zijn geweest. Deze term is ook verantwoordelijk geweest voor verschijnselen die de CP-symmetrie schenden in de context van de kwantumchromodynamica, die wederom niet experimenteel zijn waargenomen. Omdat deze twee onjuiste voorspellingen van het standaardmodel het ‘vertekenden’, noemde Frank Wilczek, Nobelprijswinnaar in de natuurkunde, het deeltje dat geassocieerd is met het scalaire veld van Bessey en Quine ‘axion’, verwijzend naar een merk wasmiddel.

Alles, alles, alles over axions. Voor een redelijk nauwkeurige Franse vertaling klikt u rechtsonder op het witte rechthoekje. De Engelse vertaling zou hierna moeten verschijnen. Klik vervolgens op de moer rechts van de rechthoek, vervolgens op ‘Vertalingen’ en ten slotte op ‘Automatisch vertalen’. Selecteer “Frans”. © PBS RuimteTijd