'Uragan tamne materije' bacio se na Zemlju

Budući detektori mogu otkriti jak signal tamne materije

Naš Sunčev sustav trenutno se nalazi usred burnog uragana uzrokovanog tamnim Materom koji puše ogromnom brzinom. Ali ne bojite se, jer se obično vjeruje da su čestice tamne materije slabo međusobno povezane, a svi dokazi koje imamo o Dark Matteru zasad su samo gravitacijski, o čemu sam govorio u svom prethodnom postu. Dakle, čovječanstvo je spašeno, ali koristeći sadašnje i buduće detektore Dark Matter-a, imamo velike mogućnosti otkrivanja prirode čestica Dark Mattera.

Patuljak Galaksija: Obilje mračne materije:

NGC 5474: Patuljasta galaksija u glavnom zviježđu Ursa. Kreditna slika: ESA / Hubble i NASA

Priroda čestica Tamne materije još nije otkrivena nakon različitih pretraživanja. Dakle, astrofizičari uvijek traže nove metode za traženje i istraživanje nepoznatih paradigmi. Jedno od najboljih mjesta za traženje Mračne materije na mliječnom putu i oko njega je patuljasta galaksija (koja se ponekad naziva i satelitska galaksija). Kao što ime sugerira, patuljaste galaksije su mnogo manje veličine u odnosu na matičnu galaksiju i odlikuje ih vrlo visok omjer mase prema svjetlu (M / L). Zbog slabog svjetla (uglavnom dolazi od plina i zvijezda), vjeruje se da tim patuljastim galaksijama dominira Tamna materija. Primjer takve patuljaste galaksije koja je bliska našem mliječnom putu je patuljasta galaksija Ursa Major, otkrivena 2005. godine.

GAIA Satelit i otkrivanje struje S1:

Uzmimo malu digresiju od patuljaste galaksije i Tamne materije i razgovarajmo o otkrivanju struje S1 od strane GAIA. Satelit GAIA koji je predstavljen 2013. godine u prosincu stvorio je najbogatiju zvjezdanu kartu do sada naše galaksije.

GAIA Satellite: Autorska prava: ESA / ATG medialab; pozadinska slika: ESO / S. Brunier

Katalog podataka GAIA koji je javno dostupan daje svjetlinu i položaj na 2D nebu za oko 1,7 milijardi zvijezda i mjeri udaljenost i gibanje od 1,3 milijarde njih. Astronomi su pronašli nešto neobično u zvjezdanoj struji (koja se naziva S1 struja) koja se sastoji od 94 zvijezde koje kruže mliječno u smjeru točno suprotnom od normalnih zvijezda sa srednjom brzinom (8,6, -286,7, -67,9) Km / s. Taj je tok identificiran kao dio preostale patuljaste galaksije koja se nekada sudarila s našim mliječnim putem. Zbog toga se vjeruje da S1 tok, kojim dominira Dark Matter, upada u naš Sunčev sustav. Jedna vrlo važna pretpostavka je da Mračna materija ima ista kinematička svojstva kao i zvijezde u struji S1.

Moguće otkrivanje tamne materije u struji S1:

Na temelju tih GAIA zapažanja, dr. Ciaran O'Hare i njegovi suradnici sa Sveučilišta u Zaragozi razgovarali su o mogućnostima otkrivanja čestica tamne materije pomoću postojećih i nadolazećih detektora, a rezultati su objavljeni u časopisu Physical Review D, gdje su autori predložili pojam ' Uragan tamne materije '. Termički proizvedena slabo interaktivna tamna materija u ranom svemiru, koja su poznata pod nazivom WIMP (slabo interaktivna masivna čestica), pokazat će značajno povećanje stope događaja za WIMP tamnu materiju (masa u rasponu 5-20 GeV) u XENON-u podzemni detektor zbog struje S1. Međutim, za Axions, još jedan kandidat za Dark Matter, ovaj S1 tok može donijeti odlične izglede za njihovo otkrivanje. Aksije su izuzetno lagane i s trenutnim detektorima poput ADMX (Axion Dark Matter Experiment) i ABRACADABRA osjetljivost ovih detektora znatno će se povećati zbog prisutnosti ovog S1 toka. Zapanjujuće je razmišljati o tome kako je zvjezdana karta naše galaksije otkrila protočni rotirajući tok zvijezda, koji bi mogao biti dio patuljaste galaksije kojom dominira Dark Matter, odmah upada u naš Sunčev sustav, a znanstvenici raspravljaju izgledi za otkrivanje čestica Tamne materije. Zar astrofizika nije previše seksi?

Reference: Uragan tamne materije: Mjerenje struje S1 s detektorima tamne materije; Ciaran, A.J. O'Hare et.al. PRD 98, 103006.

O meni: Bio sam uključen u znanstvenu analizu CALET spektra elektrona kako bih pronašao potpise Dark Mattera. Nađi me u Linkedinu.