저장
저장
저장
저장
저장
저장
저장
저장
저장
저장
저장
만들어라. 흔들어. 그것을 깨십시오. 그것은 매사추세츠 기술 연구소의 이론적 물리학자인 트레이시 슬레이저를 포함한 다크 미래 형사에 대한 세 부분으로 구성됩니다.
우리는 어떤 종류의 입자가 암흑 물질에 책임이 있는지, 우주의 정상적인 물질을 5 배로 끌어 올리는 누락 된 질량을 모릅니다. 우리는 그들이 얼마나 큰지 또는 어떻게 행동하는지 모릅니다. 그러나 알아볼 수있는 세 가지 경로가 있습니다. 우리는 LHC (Large Hadron Collider)와 같은 가속기로 만들기를 희망 할 수 있습니다. 우리는 민감한 직접 감지 실험에서 표준 모델 입자와 충돌하고 흔들면서 그것들을 감지하려고 노력할 수 있습니다. 또는 - Slatyer가 중점을 둔 방법 - 우리는 그들이 혼란에 빠졌을 때 그들을 확인하고, 망원경이 함께 충돌하거나 우주에서 부패하면서 희미하고 빛나는 신호를 생성 할 때 망원경을 보면서 확인할 수 있습니다.
.지금까지 연구원들은 빈칸을 그렸습니다. LHC는 Higgs Boson을 넘어 새로운 입자를 만들지 못했습니다. 직접 감지 실험도 결정적인 신호를 얻지 못했습니다. 그리고 암흑 물질에 대한 천문학적 검색은 그 정체성에 대한 확실한 증거를 반환하지 않았습니다. 그러나 Slatyer를 포함한 많은 과학자들은 우주를 관찰하는 순수한 망원경이 천체 물리학 자들이 다양한 유형의 어두운 순간 입자를 광범위하게 검색 할 수 있다고 주장합니다. Slatyer는“우리는 천체 물리학을 수행하기 때문에 이미 큰 에너지를 덮는 망원경을 가지고 있습니다.
Slatyer의 경력은 지금까지 오픈 소스 천체 물리학 데이터의 새로운 시대가 일반적으로 큰 망원경에서 관찰 시간을 확보하여 중요한 발견을 할 수없는 초기 경력 연구원을 어떻게 허용하는지 보여줍니다. 2009 년 NASA의 감마선에 민감한 페르미 망원경은 대중에게 데이터를 공개했습니다. 그 후 얼마 지나지 않아 Slatyer를 포함한 관찰자들은 여분의 감마선이 생성되는 두 곳을 지적했습니다.
이것은 암흑 물질이 생산할 수 있다고 생각되는 신호입니다. 충돌 어두운 미만 입자는 전자와 포지 트론을 줄일 수 있습니다. 이들은 근처의 광자를 가속하여 감마선 에너지를 가속화 할 수 있습니다. 감마선은 천문학 자들이 중력 증거와 별도로 유추 할 수있는 두꺼운 어두운 구름에서 나오는 것처럼 보일 것입니다. 연결이 명확합니다.
2010 년, 하버드 대학교 (Harvard University)의 대학원생 인 Slatyer는 동료 대학원생 인 Meng Su와 그들의 고문 인 Douglas Finkbeiner와 함께 은하수의 중심 주변의 감마선 안개가 확산 구름이 아니라 혈장의 두 가지 거품이 은하의 중심에서 블랙홀과 연결된 두 개의 거대한 거품이라는 것을 보여주었습니다. 그런 다음 2015 년에 Slatyer는 은하계의 감마선 과잉이 암흑 물질이 아니라 이전에 알려지지 않은 희미하고 신비한 천체 물리적 대상 (아마도 펄서)에 의해 발생했을 수 있다고 주장하는 팀의 일원이었습니다.
.Slatyer는 이제 Galactic Center의 추가 감마선을 모두 생성하는 내용을 정확하게 결정하기 위해 노력하고 있습니다. 그녀는 또한 어두운 사람의 소멸이 우주의 역사를 어떻게 바꿀 수 있었는지 고려하고 있습니다. Quanta 이 프로젝트에 대해 이야기하기 위해 최근에 그녀를 따라 잡았습니다. 대화의 편집 및 응축 버전이 다음과 같습니다.
Quanta Magazine :Fermi 데이터가 처음 나타 났을 때, 당신과 다른 사람들은 은하의 중심에있는 강한 감마선 신호가 어두운 돌기 소멸에서 나올 것이라고 의심했습니다. 그러나 당신은 더 이상 그렇게 생각하지 않습니까?
Tracy Slatyer :현재 내 개인적인 추측은 이것이 새로운 Gamma-ray 포인트 원인, 아마도 새로운 펄서 인구라는 것입니다. 하지만 정말 이상한 인구입니다! 내 말은, 은하의 디스크처럼 보이지 않습니다. Fermi가 이미 본 펄서보다 체계적으로 희미한 새로운 인구처럼 보입니다. 우리는 아직이 펄서가 어디에서 왔는지에 대한 좋은 설명을 아직 가지고 있지 않으며, 아직 펄서임을 확인하지 못했습니다. 퍼즐입니다.
따라서 어두운 문제가 아니더라도 천문학적 물체가 어떤 암흑 물질이 어떻게 생겼는지 포괄적으로 모방 할 수있는 것은 불분명합니다.
우리가 이와 같은 신호를 일으킬 수있는 천체 물리학을 이해할 수 있다면 필드에 매우 좋을 것이라고 생각합니다. 이것은 Dark-Matter 신호와 매우 비슷하기 때문입니다. 어두운 문제가 아니라면 매우 효과적인 가짜입니다. 그것은 거의 올바른 스펙트럼을 가지고 있습니다. 그것은 공간 분포를 가지고 있으며, 이는 우리가 어두운 단체의 소멸에서 기대할 수있는 많은 것입니다. 우리가 암흑 물질을 검색하려면 이와 같은 신호를 이해해야합니다.
물론 나는 암흑 물질을 발견하고 싶지만, 처음에 과학을 한 이유 중 일부는 아무도 본 적이없는 것을 찾는 것이 너무 시원하기 때문입니다. 이 신호를 통해 나는 그들이 무엇인지 알고 싶습니다. 답이 무엇인지 알고 싶습니다. 대답이 암흑 물질이라면, 그것은 좋을 것이지만 대답이 무엇인지 알고 싶습니다.
입자 물리와 천문학 사이 의이 틈새 시장에 어떻게 들어 갔습니까?
나는 대학원 사고를 위해 하버드에 갔다 :좋아, 나는 Lisa Randall과 Nima Arkani-Hamed와 함께 우주의 차원 외 모델에서 일할 것입니다. 첫해 말에 Nima는 프린스턴의 고급 연구 연구소로 이사하고 있다고 발표했으며 Lisa는 그녀가 안식일을 진행한다고 발표했습니다. 그리고 나는 갔다 :흠, 계획 B가 필요하다. 나의 행운에, 나는 Doug Finkbeiner라는 천체 물리학 부서의 새로운 젊은 교수에게 소개되었습니다. 그리고 당시 Doug는 입자 물리학 훈련을받은 학생을 찾고있었습니다. 나는 많은 입자 물리학 자들과 이야기를 나누고 있었고, 그 단계에서 전체 필드는 LHC가 전환하고 마침내 우리에게 데이터를 제공하기 위해 엄청나게 숨을 쉬고 기다리고있었습니다. 그러나 Doug와 이야기했을 때, 천체 물리학에는 이러한 모든 데이터가 있었고, 그 정보를 심각하게 파는 사람들의 수가 LHC 데이터를 연구하려는 사람들의 수보다 훨씬 적다는 것을 알았습니다.
글쎄,이 모든 데이터가 있습니다.이 모든 답이없는 질문이 있습니다. 이러한 모든 신호 가이 데이터에 숨어있는 모든 신호가 우리에게 매우 흥미로운 것을 말할 수 있으며 사람들이 일할 부족이 있습니다. 할 수 있습니다.
암흑 물질은 정의에 따라 보이지 않습니다. 또한 발견되지 않았습니다. 무엇을 찾아야하는지 어떻게 알 수 있습니까?
당신이 말하면 :알았어요. 어두운 입자가 충돌하고 충돌 할 때 표준 모델 입자를 전멸시키고 생성한다는 가설을 세울 것입니다. 이제 이것은 아마도 우주의 평생 동안 일어 났을 것입니다. 소멸 속도가 너무 빠르면 오늘날 암흑 물질이 남지 않을 것입니다. 너무 느리면 오늘 너무 많은 암흑 물질이 남아있을 것입니다. 우주의 암흑 물질의 양을 측정 한 것만으로도 (수행 된) 우리는 어둠의 입자가 얼마나 빠르게 충돌하여 표준 모델 입자로 변환 해야하는지 예측할 수 있습니다. 그러면 우리가 다양한 물체에서 볼 수있는 신호가 얼마나 큰지 추정합니다.
이 추정에 따르면 오늘 우리는 오늘 어두운 순종의 소멸을 관찰 할 수 있어야합니까?
Quanta Magazine의 캐서린 테일러
비디오 : Tracy Slatyer는 신비한 우주 신호가 암흑 물질이 아닌 다른 것으로 밝혀 졌을 때 왜 실망하지 않는지 설명합니다.
우리는 진정으로 꽤 흥미로운 시간에 있습니다. 암흑 물질이 약 100 기가엘 전자 볼트 (양성자 질량의 약 100 배) 미만인 경우 이미 난쟁이 은하에서 소멸 신호를 볼 수 있어야합니다. 현재 망원경으로. 우리는 지난 몇 년 동안 그것을보기 시작했을 것입니다. 우리는 망원경 이이 흥미로운 지역을 조사하는 특별한 순간에 옳습니다.
당신은 또한 초기 우주에서 어두운 산기의 소멸의 증거를 위해 시간을 되돌아보고 있습니다. 어떻게 작동했을까요?
따라서 잠재적으로 몇 가지 흥미로운 효과가 있습니다. 도널드 트럼프가 말했듯이 우주가 꽤 저에너지 장소 였을 때 별이 켜지거나 은하가 켜지 기 전에 우주의 역사에는 기간이있었습니다. 기본적으로 중성 수소와 중성 헬륨과 암흑 물질의 질량은 여기 저기 암흑 물질이 있습니다.
초기 우주에서 어두운 분기 소멸 이이 연속적인 유비쿼터스 펌프의 가시적 우주로 작용한다면, 그 어두운 우주의 진화에 꽤 눈에 띄는 영향을 미쳤을 수 있습니다. 그것은 천체 물리학 과정으로 쉽게 모방 할 수있는 것이 아닙니다.
우리는 그 기간에 관찰 핸들이 있습니다. 우리는이 기간의 시작 부분에 방출되는 우주 전자 레인지 배경의 광자를 가지고 있으며,이 기간을 통해이 어둡고 중립적 인 우주를 통해 우리에게 여행합니다. 그것에 대한 모든 변화는 우리가 매우 민감하게 측정 할 수있는 우주 전자 레인지 배경에 각인을 남깁니다.
별이 켜지 기 시작한 기간에 들어가면 은하가 형성되기 시작하면 암흑 물질도 뭉쳐져 어두운 단체 충돌이 훨씬 더 빈번해질 수 있습니다. 이시기에 다시 암흑 물질은이 고급 에너지 입자의 정상 스트림을 제공 할 수 있습니다. 이러한 입자는 수소를 이온화 할 수 있습니다. 그들은 가열 될 수 있습니다.
그러나 이번 4 월의 논문에서, 당신은 암흑 물질이 초기 우주를 많이 바꿀 수 없다고 주장하는 것처럼 보인다. 그것은 이러한 효과가 미묘하다는 것을 의미합니까?
우리는 매우 구체적인 한 가지 질문을보고있었습니다. 그것은 암흑 물질이 재 이온화에 중요한 역할을했을 수 있었으며, 우주가 거의 완전히 중립에서 거의 완전히 이온화로 갑자기 이온화 된시기는? 그리고 우리가 찾은 것은 어두운 순자병 전멸이나 부패가 그 특정 과정에 많은 기여를하기가 어렵다는 것입니다.
그래서 그 논문은 그 첫 번째 질문에 단지 찌르는 일 이었지만, 더 넓은 프로그램은 더 일반적으로 재 이온화에 가까운 기간 동안 우주의 암흑 시대의 어두운 전멸 또는 붕괴의 잠재적 인 관찰 가능한 영향을보다 일반적으로 이해하는 것입니다.
.앞으로도, 새로운 Dark-Matter Signatures를 위해 작업중 인 다른 아이디어가 있습니까?
내가 한동안 생각해 본 귀여운 문제가 있습니다. 나는이 특정 모델의 경우 즉각적인 미래에 흥미로운 서명이 관찰 할 수 없다고 생각합니다. 그래서 이것은 일종의 미래 이야기입니다.
.어두운 부문의 아이디어는 어쩌면 암흑 물질이 유일한 새로운 입자가 아니라는 것입니다. 어쩌면 어쩌면 암흑 물질은 평범한 물질이 전자기를 느끼고 암흑 물질을 느끼는 것과 같은 방식으로 느끼는 힘을 통해 스스로 상호 작용할 것입니다.
반대 전하의 두 입자가 있다면, 그들 사이에 전자기적 매력이 있다는 사실은 서로 충돌 할 가능성이 훨씬 높다는 것을 의미합니다. 따라서 마찬가지로, 암흑 물질에 자체 힘이 있다면, 그 자체로 상호 작용할 가능성이 훨씬 높아집니다. 전하 입자 쌍이 전자기 힘 하에서 할 수있는 다른 것들에 대해 생각한다면, 한 가지 일어나는 일은 원자를 형성한다는 것입니다. 그리고이 어두운 부문에서는 비슷한 효과를 가질 수 있습니다. 암흑 물질은 원자와 같은 결합 상태를 형성 할 수 있습니다.
결국이 결합 된 상태는 아마도 멸절 될 것이므로 어두운 돌기 소멸이 일반적으로 작동하는 것과 같은 방식으로 스스로를 파괴하여 표준 모델 입자의 캐스케이드를 제공합니다. 그러나 결합 상태의 형성 및 상이한 결합 상태 사이의 전이는 또한 저에너지 광자를 생성 할 수있다. 멀리 떨어진 곳에서 멀리 떨어져있는 시나리오에서, 당신이 어두운 돌기 소멸 신호를 보았을 경우, 경계 상태 전환 에서이 작은 스펙트럼 라인의 숲을 검색하면 잠재적으로 암흑 물질의 입자 물리학에 대한 많은 정보를 제공 할 수 있습니다.
이 질문은 바운드 상태의 형성을 올바르게 계산하고 관찰에 미치는 영향을 알아내는 방법에 대한이 질문은 오랫동안 생각해 왔던 것입니다.
.그래서 우리는 스펙트럼 라인에서 암흑 물질에 대해 배울 수 있습니까?
당신은 암흑 물질의 모든 에너지가 표준 모델 제품으로 전환되는 양전자 전자 소멸과 같은 고 에너지 이벤트를 볼 수 있지만, 아마도 훨씬 낮은 질량에서 작은 전환 라인의 작은 숲을 얻을 수있을 것입니다.
당신은 어두운 분광 분광법을 할 수 있습니다. 그러나 우리는 실제로 어두운 분광 분광법을 수행하는 것에 대해 생각하기 전에 실제로 어두운 미래 신호를 찾아야합니다!
저장
저장
저장
저장
저장
저장
저장
