암흑 물질이 발견 된 지 80 년이 지난 후, 물리학 자들은 중력 효과로 판단하면서 우리가 볼 수있는 모든 문제보다 우주를 훨씬 더 많이 퍼 뜨리는이 비 반사적 인 것들의 본질에 대해 완전히 혼란스러워합니다. Axions에서 Wimps (또는 "약하게 상호 작용하는 거대한 입자")에 이르기까지 많은 후보자들이 Dark Matter의 정체성으로 제안되었으며 수십 개의 실험에서는 아무 소용이 없었습니다. 최근 몇 년 동안 나타난 유혹적인 추측은 암흑 물질이 단일 모 놀리식이 아니라고 상상합니다. 오히려, 평범한 문제가 쿼크, 전자 및 다른 빛에 민감한 Quanta의 번화 한 동물원으로 구성된 것처럼 알려지지 않은 어두운 힘을 통해 서로 상호 작용하는 어두운 입자의 온 가족이 존재할 수 있습니다.
.입자의 풍부한 "어두운 섹터"의 존재는 은하계에 영향을 줄 수 있습니다. axion과 같은 단일의 불활성 유형의 암흑 물질은 Halos라는 구형 구름에서 은하를 모으는 반면, 어두운 섹터의 입자는 에너지를 방출하는 방식으로 서로 상호 작용하여 에너지 구성을 냉각시키고 정착시킬 수 있습니다. 즉, 이러한 냉각 암흑 물질 입자는 별과 가스가 팬케이크 모양의 회전 은하에 정착하고 행성이 비행기에서 별을 공전하는 것처럼 회전 디스크로 무너질 것입니다. 최근 몇 년 동안 하버드 대학교의 이론 물리학자인 Lisa Randall은 은하수의 비행기를 통해 어두운 어둠의 디스크가있을 수 있다는 생각을 옹호했습니다.
랜달과 공동 작업자들은이 가상의 다크 디스크가 소행성과 혜성 영향의 가능한 상승과 35 백만 년마다 지구상의 관련 대량 멸종을 포함하여 몇 가지 관찰을 설명 할 수 있다고 말합니다. 랜달은 2015 년 책인 Dark Matter and the Dinosaurs에서 논의한 것처럼 , 미묘한 주기성은 우리의 태양 광 시스템이 어두운 디스크를 통과 할 때마다 우주 물체가 불안정 해지 기 때문에 발생할 수 있습니다.
그러나 2016 년 4 월에 다크 디스크 가설에 대해보고했을 때, 디스크와 암흑 물질의 본질에 대한 모든 것은 이미 곤경에 처했습니다. 은하수의 재고는 은하계의 별과 가스의 질량과 은하계를 우회하는 별의 덩어리가 중력을 일치시켜 눈에 보이지 않는 어두운 디스크에 맞는 흔들림 방만 남았다는 것을 보여 주었다. 당시 극도로 얇은 디스크 만 존재할 수 있으며, 은하계의 총 암흑 물질의 2 %를 차지하고 나머지는 불활성의 후광 형식의 종류입니다.
그럼에도 불구하고, 어두운 디스크의 존재, 심지어 소수의 암흑 물질 입자로 만든 하나조차 물리학에 혁명을 일으킬 것입니다. 그것은 여러 종류의 상호 작용 암흑 물질 입자가 있고 물리학자가 디스크의 특징에서 이러한 입자의 특성을 배울 수 있음을 증명할 것입니다. 따라서 연구자들은 은하계의 물건을 정확히 일치시키기 위해 얇은 디스크가 필요한지 확인하기 위해 은하수의보다 정확한 인벤토리를 기다렸습니다. 이제 숫자가 들어가면 일부는 디스크가 죽었다 고 말합니다.
캘리포니아 대학교, 버클리 및 공동 저자의 우주학 대학원생 인 Katelin Schutz는 GAIA 위성의 첫 번째 데이터 릴리스를 사용하여 어두운 디스크를 점검하여 유럽 우주선 인 10 억 마일키 스타의 속도와 위치를 측정했습니다. 11 월 9 일에 온라인으로 게시 된 논문에서 곧 Physical Review Letters 에 제출됩니다. , Schutz와 Collaborators는 Gaia가 측정 한 별의 하위 집합을 분석했습니다 (이전에 분석 한 것보다 20 배 더 많은 별을 나타냅니다). 그들의 연구 결과는 은하계의 중간 평면에서 입방 광년 당 태양의 질량이 약 4 천 분의 약 4 천으로 더 밀도가 높았다. 혜성 충격 주기성과 다크 디스크 아이디어에 대한 기타 원래 정당화를 설명하기 위해 대략 두 배의 디스크가 필요합니다. Schutz와 Coauthors는“우리의 새로운 한계는 얇은 암흑 물질 디스크의 존재를 싫어합니다.
"정말 죽었다고 생각합니다!" 뉴욕 대학교의 천체 물리학자인 David Hogg와 Flatiron Institute ( Quanta , Simons Foundation의 자금 지원) 및 천문 데이터 분석의 주요 전문가. “물론 슬프다.”
그러나 얇은 어두운 디스크를위한 공간을 찾은 2016 년 논문에서 학생을 조작 한 Randall과 Eric Kramer는 패배를 인정할 준비가되어 있지 않습니다. 랜달은“이것은 좋은 분석이지만 어두운 디스크를 배제한다고 생각하지 않습니다. 특히, 그녀와 크라머는 그들이 분석 한 별들이 진동이나 울리는 것이 아니라 평형 상태에 있다는 저자의 가정에 의문을 제기합니다. 랜달에 따르면,“보다 간단한 평형 분석이 적절하지 않을 수있다”는 증거가있다.
Schutz는“나는 당신이 모든 사람을 결코 확신시키지 않을 것이라고 생각합니다. 과학은 항상 선언보다는 대화입니다. 그럼에도 불구하고, 은하수 인벤토리는 훨씬 더 정확해질 것이며, 더 많은 Gaia 데이터를 사용할 수있게되면서 quilibrium 효과가 놀릴 수 있습니다.
어두운 디스크가 없더라도 어두운 섹터가있을 수 있습니다. 그것은 광 부문의 입자와 달리 상당한 양의 에너지를 제공하는 방식으로 상호 작용하고 결합하지 않는 입자로 구성되어야합니다. 그 본질에 대한 실험적 힌트가 놀라운 부재를 감안할 때 암흑 물질의 가능성은 사실상 끝이 없습니다. 그 단서의 부족은 어두운 디스크가“굉장했을 것”이라고 호그는 말했다.
