Los astrofísicos han descubierto los anillos de Einstein que mejoran el estado de la materia oscura del axión

Un equipo de científicos ha estado estudiando los «anillos de Einstein» de luz de remoto Cosmology descubrió que las firmas en los anillos indican el tipo de materia oscura que habita en las galaxias de fondo.

especialmente, Los investigadores miraron en la lente. Foto SA 0810+2554un cuásar distante, y encontró la presencia de una onda-como materia oscura. ellos buscar publicado Hoy en Astronomía Natural.

«En nuestro trabajo», escribió, «estamos probando por primera vez una predicción hecha por materia oscura similar a una onda». Alfred Amroth, astrofísico de la Universidad de Hong Kong, Kowloon, y autor principal del estudio, en un correo electrónico a Gizmodo. «Esta es una predicción única de la materia oscura en forma de onda, y lo usamos Einstein predijo la lente gravitacional como nuestra herramienta. «

Volvamos por un momento. materia oscura parece constituyen alrededor del 27% Universopero Los científicos no saber lo que es DrÓrbita de energía constituyen alrededor del 68% universo, y, con materia oscura, Está registrado en un archivo. grande inexplicableCubo de cosas en el universo.

Los científicos saben que la materia oscura existe debido a sus efectos gravitatorios, que se pueden observar a gran escala; Cuando observamos los movimientos de las galaxias y la deformación de la luz a su alrededor, está claro que hay más materia de la que realmente podemos ver. Sean lo que sean las cosas, son invisibles para nosotros y apenas visibles. Parece interactuar con la materia ordinaria.

Los anillos de Einstein son producto de la luz distorsionada por gravedad; Donde la luz viaja desde una fuente distante a través del espacio y Al pasar por un objeto masivo, la luz alrededor del objeto que se cruza es desviada por el campo gravitacional de este último. En algunos casos, la luz curvada forma un Un anillo casi perfecto Sobre el objeto desde nuestro punto de vista está permitido Para ver cosas que pueden estar ocultas a la vista.

hay un par Principales candidatos a materia oscura (Y no es un juego de suma cero; muchos candidatos a materia oscura podrían estar contribuyendo al universo). Interacción débil de partículas masivas (WIMP) es una teoria Cosas que tienen masa y se comportan como partículas Pero apenas interactúan Con materia ordinaria – aquí la tenemos No poder reconocerlos.

El otro gran candidato es el axión, un Una partícula teórica (un bosón, para ser exactos) llamada detergente para ropa. sera el axion mucho más pequeño que un ENDEBLE Se ha planteado la hipótesis de que se comporta más como una onda que como una partícula, como fotones de luz.

En el nuevo trabajo, el equipo de investigación buscó comprender un dilema de larga data en astronomía: por qué fluctúa el brillo de los cuásares (galaxias distantes similares a estrellas). Amroth dijo que los modelos basados ​​en WIMP tienen dificultades para reproducir el brillo de los cuásares de múltiples lentes. Pero los investigadores descubrieron que la materia oscura en forma de onda podía reproducir las anomalías de brillo de un cuásar llamado SA 0180+2554.

El nuevo hallazgo «definitivamente inclina la balanza hacia los axiones como un filtro DM», dijo Amroth, «y obliga a las personas a aprender a dejar de lado el modelo WIMP». «Independientemente, nos obliga a pensar en una nueva física más allá del modelo estándar de física de partículas».

La materia oscura no se tiene en cuenta en el modelo estándar que lo abarca todo La teoría que describe las cuatro fuerzas fundamentales y el comportamiento de las partículas más pequeñas que conocemos. El modelo tampoco tiene en cuenta la gravedad, que no parece existir a escalas subatómicas, lo que plantea más preguntas sobre cómo definir la materia oscura, la onda.como o enorme – afecta gravitacionalmente a su entorno.

En simulaciones de modelos de materia oscura, el equipo encontró que el modelo WIMP predijo las curvas suaves de un anillo de Einstein. El modelo de materia oscura en forma de onda encontró un borde más caótico y amorfo en el anillo. Este borde caótico es consistente con las fluctuaciones en el brillo que se observan en el cuásar.

Aunque el equipo acaba de probar un único cuásar, «esto indica que el DM de tipo ondulado puede ser generalmente aplicable a la amplia gama de anomalías de lentes que vemos en diferentes sistemas», dijo Amroth. ellos Posee Ahora se han convertido en una anomalía de brillo en una supernova lenticular, y sus resultados preliminares indican que la onda-Al igual que la materia oscura puede ser responsable.

Esto no significa que la materia oscura WIMPy no exista, solo eso No parece ser la materia oscura involucrada en al menos algunas de las lentes gravitacionales.

Se requieren más observaciones y modelos Pero con nuevos observatorios en el espacio (el Telescopio Espacial Webb) y en el horizonte (el Observatorio Rubin y el Telescopio Espacial Rumano), algunos Es posible que pronto se resuelvan las preguntas sobre la materia oscura y su naturaleza.

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