Materia întunecată ar putea fi formată din fotoni întunecaţi – studiu

Această ipoteză este, potrivit cercetătorilor, în acord perfect  cu observaţiile efectuate cu ajutorul spectrografului Cosmic Origin Spectrograph (COS) de la bordul telescopului spaţial Hubble, care observă reţeaua complexă şi difuză de filamente cunoscută sub numele de „pânză cosmică” existentă între galaxii.

 

Datele colectate de COS sugerează că filamentele cosmice intergalactice sunt mai fierbinţi decât se credea din simulările hidrodinamice ale modelului standard de formare a structurilor.

 

„Deoarece fotonii întunecaţi ar fi capabili să se transforme în fotoni de frecvenţă joasă şi să încălzească structurile cosmice”, explică cercetătorii, „aceştia ar putea explica foarte bine informaţiile obţinute în experimentele noastre”.

 

Studiul a fost realizat de cercetătorii SISSA în colaborare cu cercetători de la Universităţile din Tel Aviv, Nottingham şi New York.

 

 

„Fotonii întunecaţi sunt noi particule ipotetice care sunt purtătorii de forţă pentru o nouă forţă în sectorul întunecat, la fel cum fotonul este purtătorul de forţă pentru electromagnetism”, explică autorii James S. Bolton (Universitatea din Nottingham), Andrea Caputo (CERN şi Universitatea din Tel Aviv), Hongwan Liu (Universitatea din New York) şi Matteo Viel (SISSA). „Spre deosebire de foton, însă, ele pot avea masă. În special, fotonul întunecat ultrauşor – cu o masă cu până la douăzeci de ordine de mărime mai mică decât cea a electronului – este un bun candidat pentru materia întunecată”.

 

Se aşteaptă, de asemenea, ca fotonii întunecaţi şi fotonii obişnuiţi să se amestece la fel ca diferitele tipuri de neutrini, permiţând materiei întunecate ultrauşoare să se transforme în fotoni de frecvenţă joasă. Aceşti fotoni vor încălzi pânza cosmică, dar, spre deosebire de alte mecanisme de încălzire, bazate pe procese astrofizice, cum ar fi formarea stelelor şi vânturile galactice, acest proces de încălzire este mai difuz şi eficient şi în regiunile care nu sunt foarte dense.

 

Cercetătorii spun însă că sunt necesare investigaţii teoretice şi observaţionale suplimentare pentru a explora posibilitatea interesantă că fotonul întunecat ar putea constitui într-adevăr materia întunecată.