Forskare försöker förstå den osynliga och hypotetiska "mörka materien" - de saker som vi vet existerar genom slutsatsen om dess gravitationspåverkan på det vi kan ser. Men en ny studie förutsäger att galaxer som vår egen Vintergata också innehåller en disk av mörk materia. Med hjälp av resultaten från en superdatumsimulering säger forskare från University of Zurich och University of Central Lancashire att om mörk materia faktiskt ligger som en skiva i en galax, kan det göra det möjligt för fysiker att direkt upptäcka och identifiera arten av mörk materia för första gången.
Fysiker tror att mörk materia utgör 22% av universumets massa (jämfört med 4% av normal materia och 74% utgör den mystiska ”dunk energy”). Men trots dess genomgripande inflytande är ingen säker på vilken mörk materia består av.
Denna ”standard” -teori om mörk materia är baserad på superdator-simuleringar som modellerar gravitationens inflytande ensam. Det nya arbetet inkluderar det gravitationella inflytandet från stjärnorna och gasen som också utgör vår Galaxy.
Stjärnor och gas tros ha sänkt sig i skivor mycket tidigt i universums liv och detta påverkade hur mindre halo av mörk materia bildades. Teamets resultat tyder på att de flesta klumpar av mörk materia i vår ort slogs samman för att bilda en gloria runt Vintergatan. Men de största klumparna drogs företrädesvis mot den galaktiska skivan och slogs sedan isär, vilket skapade en skiva av mörk materia i vår galax.
”Den mörka skivan har bara ungefär hälften av tätheten för mörkämnen halo, varför ingen har sett den tidigare,” sade huvudförfattaren Justin Read. â € œ Trots dess låga täthet har den dramatiska konsekvenser för detekteringen av mörk materia här på jorden, trots att den finns.
Jorden och solen rör sig på cirka 220 kilometer per sekund längs en nästan cirkulär bana kring centrum av vår galax. Eftersom den mörka materiehalogen inte roterar, känns det från ett jordbaserat perspektiv som om vi har en "vind" av mörk materia som strömmar mot oss med stor hastighet. Däremot är ”vinden” från den mörka disken mycket långsammare än från gloria eftersom disken samrotar med jorden.
â € like Det är som att sitta i din bil på motorvägen som rör sig hundra kilometer i timmen, sade teammedlem Dr. Victor Debattista. â € œDet känns som att alla andra bilar är stilla eftersom de rör sig med samma hastighet
Detta överflöd av partiklar med låg hastighet av mörk materia, säger forskarteamet, kan vara en verklig välsignelse för forskare eftersom de är mer benägna att väcka ett svar i detektorer av mörk materia än snabbflyttande partiklar. â € Aktuella detektorer kan inte skilja dessa långsamma rörliga partiklar från annan bakgrund â € ˜noiseâ €, sade prof. Laura Baudis, en kollaboratör vid universitetet i Zürich och en av de ledande utredarna för XENONs direkta detekteringsexperiment, som är beläget vid Gran Sasso Underground Laboratory i Italien. â € œMen XENON100-detektorn som vi slår på just nu är mycket känsligare. För många populära partiklar med mörka ämnen kommer det att kunna se något om det är där. ”
Om så är fallet, är det möjligt att den mörka disken direkt kan detekteras inom en mycket nära framtid.
Källor: Månadsmeddelande, Royal Astronomical Society
