연구자들은 가벼운 Bosonal 암흑 물질이 어떻게 될 수 있는지에 대한 기본 제한을 설정합니다.

새로운 연구에서 물리적 검토 편지과학자들은 암흑 물질의 초경량 보조 입자의 질량에 대한 새로운 하부 경계를 높이 평가했습니다.

실제로, 우주에서 문제의 내용의 약 85%를 얻은 암흑 물질은 직접 관찰을 피했다. 그것의 존재는 우주 구조에 대한 중력 영향에서만 파생된다.

이것으로부터 과학자들은 암흑 물질의 본질과 그 질량을 식별 할 수 없었습니다. 양자 역학의 현재 모델에 따르면, 모든 기본 입자는 농장 또는 가슴이어야합니다.

이전 연구는 Pauli의 배제 원칙을 사용하여 암흑 물질의 질량 (농장 인 경우)의 하한을 성공적으로 확립했습니다.

Pauli의 배제 원리는 동시에 동일한 양자 상태의 점령에서 두 개의 농장 (전자, 양성자, 중성자)을 방해합니다. 그러나 이것은 보손 (광자, 빛, iggs 입자)에는 적용되지 않습니다.

Phys.org는 철학 박사 인 Tim Zimmerman의 첫 번째 저자와 이야기했습니다. 오슬로 대학교 이론적 천체 물리학 연구소의 후보.

Zimmermann은 다음과 같이 말했습니다 :“천체 물리학의 프리즘을 통해 암흑 물질의 특성을 제한하는 생산적인 방법은 관찰에서 추출하는 것입니다.

그들의 연구에 따르면, 울트라 라이트 보스 살 어두운 물질의 질량은 2 × 10 이상이어야합니다.^-21 Heisenberg의 불확실성 원리를 사용하여 이전 등급보다 100 배 더 많은 전자 볼트 (EV).

레오 II의 운동 학적 관찰

명령 방법은 은하수 위성 은하 인 LEO II 데이터에 중점을 둡니다. 이것은 은하수보다 1000 배 적은 난쟁이 은하입니다.

Zimmermann은“우리는 레오 II가 어떻게 보이는지에 대한 하나의 그림이 필요합니다.이 그림의 해석은 은하수의 가까운 이웃이기 때문에 매우 간단한 것으로 밝혀 졌기 때문에이 그림을 해석하기 위해 우주의 확장과 같은 추가적인 것들을 모델링 할 필요는 없습니다.

Leo II에서 별의 움직임을 연구 한 결과, 연구원들은 은하계에 암흑 물질이 어떻게 분포되는지 결론을 내릴 수 있습니다. 이것은 별의 움직임이 암흑 물질을 포함한 은하의 총 질량의 중력 영향에 의해 조절되기 때문입니다.

Zimmermann은“우리는 LEO II에 대해 알고있는 모든 것을 사용합니다. 특히 내부적으로 보이는 방식을 사용합니다. 우리는 추가 마일을 만들고 Schrödinger 방정식을 해결하여 어두운 물질의 각 가능한 상태를 결정합니다. 우리의 결과는 데이터 표현이며 첫 번째 원칙의 물리학 만 사용합니다.

이 팀은 LEO II의 관찰 된 스타 운동학에 해당하는 암흑 물질의 밀도에 대한 5000 개의 가능한 프로파일을 만들었습니다. 이를 위해 그들은 Dargphere라는 Grassphere라는 Markovskaya-Monte-Carlo-Monte-Carlo 샘플 도구를 사용하여 어두운 물질 밀도의 밀도를 도출하기 위해 청바지 방정식을 해결했습니다.

그런 다음 관측치를 기반으로 이러한 프로파일을 다른 가능한 질량의 어두운 물질을 나타내는 양자 파 함수에 의해 생성 된 밀도 프로파일과 비교했습니다.

하부 경계 및 혼합 암흑 물질의 확립

연구원들은 암흑 물질의 입자가 너무 가벼울 때 (2.2 × 10 이하^-21 EV), 양자 파 함수는 불확실성의 원리에 대한 기본 제한으로부터 어두운 물질의 밀도의 관찰 된 분포를 재현 할 수 없다.

불확실성의 원리는 입자의 위치와 펄스가 동시에 어떻게 알 수 있는지 제한합니다.

암흑 물질의 매우 가벼운 입자의 경우, 이것은 양자 퍼지를 생성하여 국소화 된 입자보다 파도처럼 행동합니다. 이 양자 퍼지는 소규모 지역에서 암흑 물질의 집중을 막을 것입니다.

연구원들은 결과를 설정하기 위해 JAXSP라는 컴퓨팅 도구를 개발했습니다. 이 도구는 암흑 물질의 입자의 파동 함수를 재구성하고 LEO II 밀도 프로파일에서 관찰 된 것을 재현 할 수 있는지 여부를 결정할 수있게 해주었다.

통계 분석 덕분에 입자의 질량이 너무 작아 은하의 관찰 된 구조를 설명하기에는 지점을 결정할 수 있습니다.

이전 연구와 비교하여 연구원들은 암흑 물질의 하한 경계를 두 배로 향상시켰다.

결과는 대중적인 울트라 조명 어두운 물질, 특히 퍼지 암흑 물질의 대중적인 모델에 중요한 결과를 가져 왔습니다.^-22 Evicht

“10의 퍼지 암흑 물질^-22 EV는 우리의 작업 전에 많은 독립적 인 연구의 결과로 이미 강력한 압력을 받고있었습니다.”라고 Zimmermann은 말했습니다.

“변화 한 것은 이제 우리는 우주가 어떻게 확장되는지, 가스가 빛을 흡수하는 방식 또는 수백만 년 동안 별이 어떻게 발달하는지에 대한 기괴한 모델을 일으키지 않더라도, 우리의 결과는 여전히 바닐라를 배제하고, 어둠의 암흑 물질을 배제하고 있기 때문입니다.”

미래를 살펴보면서 팀은 암흑 물질의 혼합 모델을 탐구하려고합니다.

Zimmermann은“암흑 물질의 현상학 커뮤니티에서 점점 더 인기있는 아이디어는 암흑 물질이 혼합된다. 암흑 물질은 하나의 질량을 가진 하나의 입자뿐만 아니라 다른 질량을 가진 많은 입자로 구성되어 있다는 생각이다.

“이 시나리오에 대한 분석의 확장으로, 지역 우주에 대한 정보에만 의존하는 혼합 암흑 물질에 대한 신뢰할 수있는 한계를 보장하는 것은 자연스러운 발전입니다.”

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