暗黒物質に関する新しい理論は、宇宙に「欠けている」ものを明らかにすることを目的としています

暗黒物質は、今日の科学で最もホットなトピックの 1 つであり続けます (そして今後もそうです)。彼女について知っておくべきことはすべてすでに話しました。少なくとも基本は。しかし今、私たちは、宇宙に欠けている物質はどこにあるのかという重要な疑問のいくつかに答えることを目的とした新しいデータと理論をもたらしました。私たちを取り囲む暗黒物質は、本質的には目に見えず、触れることもできません。しかし、その物質の「ステルス性」は何によるのでしょうか？あなたの秘密は何ですか？そしてさらに重要なことは、最終的にそれを明らかにすることができるのでしょうか？

暗黒物質の新しいモデル

残念なことに、証拠は間違いなく暗黒物質の存在を示していますが、私たちはまだそれを直接検出することはできていません。交流ができないので、彼女と一緒に仕事をすることはできません。したがって、操作できるのはモデルのみです。そして、最も正確なモデルは、暗黒物質のさまざまなパラメーターと物理学を何度も繰り返し測定することで得られます。しかし、もちろん、物質自体を扱うのが簡単ではないのと同様に、暗黒物質モデルを扱うのも簡単ではありません。これを実現するには、スーパーコンピューティングに頼らざるを得ません。そしてこれはまさに彼らがローレンス・リバモアの研究室で行ったことであり、理論と、2ペタフロップスを並列処理できる現存する最も強力なコンピューターの1つであるバルカンを組み合わせたものである。

このようにして、彼らはまだ答えられていないいくつかの質問に答えることを目的とした非常に興味深いモデルを構築しました。このモデルは、これまでに暗黒物質に関して行われた観察に基づいています。このようにして、実際にどのように動作するかを最高の精度でシミュレートします。これまで、このモデルは何度もテストされ、間違いなく成功しました。しかし、興味深いのは、もう 1 つあるモデルの精緻化だけではありません。重要なのはこれから分析する作業だ。そして、この新しいモデルを使用すると、物理学者は、暗黒物質が私たち全員が知っている通常の物質とどのようにより良く相互作用するかを学ぶことができます。

「ステルス」暗黒物質

私たちが知っていることに基づいて構築されたモデルによると、暗黒物質は陽子の数百倍重い粒子で構成されています。少なくともその一部は。陽子と同様、これらの粒子は時間が経っても存続します。それらは、宇宙の他の多くのより一時的なもののように消えることはありません。もちろん、その場合、生成後にすぐに崩壊する他の亜原子粒子を生成する必要があります。この事実は、暗黒物質の「ステルス」を検出し、さらに知るために使用できる可能性があります。たとえば、暗黒物質と高温プラズマの相互作用は宇宙の始まりに起こったに違いありません。数百万年前、存在する物質全体がまだ分離されていない時代がありました。このモデルを使用すると、研究者は、現在暗黒物質と呼ばれている暗黒物質と、膨張する宇宙の中で一緒に留まる通常のエキゾチックな物質を明らかにする新しい亜原子の特徴を探すことができます。

この間、物質は想像を絶する温度にあり、宇宙は粒子で満たされたプラズマスープでした。同グループが作成したモデルは、暗黒物質がそのような高温で通常の物質と相互作用したという事実を考慮している。しかし、時間の経過とともに暗黒物質は冷え、中性子と同様に質量はあるものの何とも相互作用しない粒子を形成します。これらの「暗黒中性子」種は、まだ未知の力によって結びついています。しかし、それらは一連の一時的で非常にエネルギーの高い亜原子粒子を生成することができるでしょう。これは、この原初の相互作用の密かな証人として痕跡を残すことになるでしょう。

このモデルを手に入れることで、研究チームは、この種のステルス中性子の兆候を探すための新しい素粒子の「兆候」を予測することができます。これを行うには、大型ハドロン衝突型加速器で結果を探す必要があります。観察の結果により、モデルを検証 (または否定) するシグナルを探すことができます。すべてがうまくいき、モデルが有効であることが示されれば、私たちは見ることも聞くことも匂いを嗅ぐことも感じることもできない、非常に秘密的で幻想的な問題を研究するための新しいツールを手に入れることになるでしょう。そして、それは常に私たちの周りにあるという事実にもかかわらず。あるいは、少なくとも私たちはそう考えています。