La materia oscura está formada por fotones oscuros ultraligeros que calientan nuestro universo: este es un nuevo escenario propuesto en un estudio publicado recientemente en la revista Science. Cartas de revisión física. Esta hipótesis está en excelente acuerdo con las observaciones realizadas por el Espectrógrafo de Orígenes Cósmicos (COS) en el Telescopio Espacial Hubble, que toma medidas de la «red cósmica», la red compleja y delicada que llena el espacio. Entre las galaxias. Los datos recopilados por COS sugieren que los filamentos intergalácticos cósmicos son más calientes que las predicciones de las simulaciones hidrodinámicas del modelo estándar de formación de estructuras. «Los fotones oscuros pueden convertirse en fotones de baja frecuencia y calentar sistemas cósmicos», explican los científicos, y agregan que «pueden explicar mejor la información experimental». El estudio fue realizado por investigadores de SISSA en colaboración con investigadores de las universidades de Tel Aviv, Nottingham y Nueva York.
«Los fotones oscuros son buenos candidatos para la materia oscura»
«Los fotones oscuros son nuevas partículas hipotéticas que son portadores de energía para una nueva fuerza en el campo oscuro, al igual que el fotón es un portador de energía para el electromagnetismo», los autores James S. Bolton (Universidad de Nottingham), Andrea Caputo (Cern y Universidad de Tel Aviv), Hongwan Liu (Universidad de Nueva York) y Matteo Viel (Cissa) explican. «A diferencia de los fotones, pueden tener masa. En particular, el fotón oscuro ultraligero, veinte órdenes de magnitud más pequeño que un electrón, es un buen candidato para la materia oscura. Se espera que los fotones oscuros y los fotones regulares se mezclen como diferentes tipos de neutrinos, convertir la materia oscura de fotones oscuros ultraligeros en fotones de baja frecuencia Estos fotones calientan la red cósmica pero, a diferencia de otros mecanismos de calentamiento basados en procesos astrofísicos como la formación de estrellas y los vientos interestelares, este proceso de calentamiento es más generalizado y eficiente en regiones menos densas.
el elemento faltante
Matteo Vielle explica: “En general, los filamentos cósmicos se usan para estudiar las propiedades a pequeña escala de la materia oscura, mientras que por primera vez usamos datos medios intergalácticos de bajo corrimiento al rojo como calorímetro, verificamos todos los procesos térmicos. Saber lo suficiente para reproducir los datos. Descubrimos que no era así: faltaba algo, y lo modelamos como la contribución del fotón oscuro.
El trabajo identificó la masa y la composición del fotón oscuro con el fotón del modelo estándar necesario para corregir la discrepancia entre las observaciones y las simulaciones; Este esfuerzo puede permitir más investigaciones teóricas y observacionales para explorar la emocionante posibilidad de la creación de materia oscura por fotones oscuros.
revista
Cartas de revisión física
título del ensayo
Comparación de observaciones de bosque Lyman-α de bajo corrimiento al rojo con simulaciones hidrodinámicas de materia oscura de fotones oscuros
Fecha de publicación del artículo
18-nov-2022
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