Темная материя произошла из шаров Ферми
Согласно новой теории, предложенной южнокорейскими физиками-теоретиками, темная материя родилась из шаров Ферми, квантовых «мешков» субатомных частиц, которые упаковывались в плотных «карманах» во время зарождения Вселенной. Эта теория претендует на объяснение того факта, почему темная материя стала доминировать во Вселенной над обычной, видимой материей. Физики-теоретики из Центра теоретической физики при Сеульском национальном университете в Южной Корее предположили, что загадочная и неуловимая темная материя может состоять из так называемых шаров Ферми, оставшихся со времен Большого взрыва. Свою статью они опубликовали на сайте электронных препринтов arXiv.org.
Шары Ферми (Fermi balls) — это гипотетические космологические объекты, которые могли появиться в условиях самой ранней Вселенной за счет спонтанного нарушения симметрии и последовавшего затем фазового перехода. Их не следует путать с пузырями Ферми (Fermi bubbles) — гигантскими структурами в Млечном Пути, названными в честь космического гамма-телескопа Fermi и образовавшимися в результате активности центральной сверхмассивной черной дыры.
Темная материя — загадочная субстанция, взаимодействующая с обычным веществом лишь посредством гравитации и не взаимодействующая со светом. Когда-то уже высказывались гипотезы, согласно которым темная материя может состоять из крошечных черных дыр, пронизывающих Вселенную, однако числовые оценки исключали подобную возможность: количество таких черных дыр, а также черных дыр звездной массы слишком мало, чтобы сошелся «бюджет Вселенной», известный из разных экспериментальных данных (от космической обсерватории Planck, из наблюдений за сверхновыми и др.): должно быть всего 5% обычной (барионной) материи, 27% темной материи и 68% темной энергии. За всю историю Вселенной не образовалось столько звезд, чтобы они после своей гибели породили достаточное количество черных дыр, масса которых объяснила бы все количество имеющейся темной материи. На сегодняшний момент стандартной считается теория холодной темной материи, а наиболее вероятными кандидатами на роль составляющих ее частиц — пока еще не обнаруженные WIMPs — weakly interacting massive particles.
Согласно новой теории, искомые черные дыры все же могли когда-то возникнуть из шаров Ферми или квантовых «мешков» субатомных частиц — фермионов, — которые смешивались в плотных «карманах» во время зарождения Вселенной. Эта теория претендует на объяснение того факта, почему темная материя стала доминировать во Вселенной над обычной, видимой материей. «Мы обнаружили, что в некоторых случаях шары Ферми могли быть настолько плотно упакованы, что фермионы в них оказывались слишком близко друг к другу, это вызывало коллапс шара Ферми и превращение его в черную дыру», — сказал исследователь из Центра теоретической физике при Сеульском национальном университете Ке-Пан Се в интервью Live Science.
Се и его коллега Киёхару Кавана из того же Центра теоретической физики разработали сценарий, объясняющий, как темная материя стала доминировать в космосе. В то время, когда Вселенной было меньше секунды, в ней происходили невероятные трансформации физических законов. Частицы попадали в ловушки, соединяясь в столь компактные структуры, что могли лишь коллапсировать и превращаться в черные дыры. Затем эти черные дыры заполнили всю Вселенную, обеспечивая тот самый установленный экспериментальными методами «бюджет» — явное доминирование над обычной, барионной материей, двух прочих пока еще необнаружимых компонент. Черные дыры, как и темная материя, не излучают свет, поэтому они, в принципе, могут стать источником скрытой массы. «Так как черные дыры — это несветящиеся и компактные объекты, их кандидатура на темную материю должна быть рассмотрена самым естественным образом», — говорит Се.
Экстремальные условия, которые существовали в самой ранней Вселенной, допускают изменение физических процессов, уже невозможных в нормальных условиях современного космоса. Первый ингредиент новой теории — это скалярное поле вроде поля Хиггса, что пронизывает все пространство и придает частицам их массу. Когда Вселенная расширилась и охладилась, это скалярное поле претерпело фазовый переход, перейдя в другое квантовомеханическое состояние. Этот фазовый переход не коснулся одновременно сразу всей Вселенной. Первоначально возникли лишь отдельные участки, в которых переход уже начался, а затем это все распространялось дальше, сродни тому, как закипает вода в кастрюле, образуя все более крупные пузыри. «Этот процесс называется фазовым переходом первого рода: вода переходит из жидкой фазы в газообразное состояние, однако первоначально газ появляется лишь в виде растущих пузырьков», — пояснил Се.
Новое состояние скалярного поля, становящегося теперь основным состоянием, распространяется из этих точек сродни потоку кипящих пузырей. В конце концов пузыри полностью сливаются между собой, и скалярное поле завершает свой фазовый переход. Однако чтобы получить первичные черные дыры, представляющие собой темную материю, Се и Каване понадобился еще один ингредиент. Они добавили в свою модель фермион нового типа. Фермионы — это частицы с полуцелым значением спина, в число которых входят электроны, протоны и нейтроны, из которых состоят все обычные атомы.
В очень ранней Вселенной эти фермионы свободно перемещались в скалярном поле, однако они не могли проникнуть в маленькие вспенивающиеся «пузыри» нового основного состояния космоса во время вышеописанного фазового перехода. По мере того, как пузыри росли, фермионы скапливались в оставшихся «карманах», становясь шарами Ферми. Однако между этими фермионами действовала дополнительная сила, известная как взаимодействие Юкавы, вызываемая тем же самым скалярным полем, предложенным южнокорейскими теоретиками в их статье. Обычно фермионы избегают попадания в одно и то же квантовое состояние и в небольшие объемы, однако скалярное поле добавляло им ту силу взаимодействия, что подавляла это естественное расталкивание.
Скажем, протоны и нейтроны состоят из еще более мелких частиц, называемых кварками. Кварки — это тоже фермионы, избегающие попадать в одно и то же состояние, однако дополнительная ядерная сила (сильное взаимодействие) склеивает их вместе. Аналогом подобной силы является взаимодействие Юкавы, действующее в модели Се и Каваны. Согласно теории южнокорейцев, как только фазовый переход завершился, судьба шаров Ферми была предрешена. Втиснувшись в маленькие «карманы» быстро меняющейся Вселенной, сгустки фермионов катастрофически схлопывались, образуя огромное количество крошечных черных дыр. Эти черные дыры пережили конец фазового перехода и заполнили Вселенную уже в виде темной материи.
Источник
Меню
Архив материалов
Подписка на новости
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
Последние новости
27.10.2020 - 27.11.2020 (990)
28.11.2020 - 07.01.2021 (990)
08.01.2021 - 15.02.2021 (1000)
16.02.2021 - 31.03.2021 (1000)
01.04.2021 - 12.05.2021 (1000)
13.05.2021 - 14.06.2021 (990)
15.06.2021 - 26.07.2021 (980)
27.07.2021 - 31.08.2021 (990)
01.09.2021 - 07.10.2021 (1000)
08.09.2021 - ...
Последние аномальные новости

Актеры, которые после съёмок в ужастиках скончались

Американские военные сразились с роботами

Аппарат МРТ убил находившегося внутри пациента

Астрономы позвали добровольцев на поиск экзопланет

Блогер переночевал в доме с привидениями

В Египте арестовали робота

Великобритания начнет делать монеты из мусора

Дональд Трамп запустит собственную социальную сеть

Зима будет тёмной

Как будет выглядеть туризм будущего

Как украсить квартиру к Хэллоуину

Когда Япония погрузится под воду

Леденящие душу легенды Калуги

Мамонтов и другую мегафауну погубил рост влажности

Машины, которые чаще всего снимают в ужастиках

На мужчину с неба неожиданно упали человеческие отходы

О чем предупреждает знамение в афонском монастыре

Обнаружено необъяснимое с точки зрения физики явление

Применение ядерного оружия приведет к изменению климата

Сестры родили детей с разницей в час в одной больнице

Создали деревянный нож, который режет как стальной

Стадо диких кабанов пробежалось по улице Тюмени

Супермен больше не готов отстаивать американские ценности

Умный домофон не впускает некоторых жильцов

Утраченная технология Атлантиды

Футбольный болельщик за раз донес 48 стаканов пива

Хеллоуин. Зарядка на кладбище

Частная космическая станция появится к 2027 году

Шесть тысяч ракет могут ударить по России в любой момент

Школы США переведут на энергию солнца

Блогер решил провести ночь в доме с привидениями

Викинги побывали в Канаде в 1021 году

Военные начали испытывать электровелосипеды

Впервые зафиксировали резкое выключение белого карлика

Вундеркинд из Екатеринбурга поуправлял энергоблоком на АЭС

Где отметить Хэллоуин в Хабаровске

Георгий Каширский – пророк Енотаевский

Два мальчика встретили длинноухих пришельцев

Загадочный след в небе над Сахалином

Инопланетяне не хотят контактировать с людьми

Китай смог добыть кислород из грунта прямо на Луне

Компании Маска разрешили построить 51 станцию автомобильной подземки

Мужчина проглотил телефон и полгода проходил с ним

НАСА опубликовало звуки Марса

НАТО начало секретные учения на случай ядерной войны

Нашествие пауков началось в Северной Ирландии

Нашли дорогу, ведущую в Рай или в Ад

НПО СтарЛайн разработает беспилотный грузовик

Обнаружили экзопланеты-близнецы, размером с Нептун

Остров Шемья - цель №1 военных России в США

После землетрясения около Японии всплыли корабли-призраки

Российские инженеры создали четвероногого робота

Сколько зарабатывают петербургские колдуны

Солнечный ветер чуть ли не сдул орбитальную обсерваторию

США запретят свободно продавать хакерские инструменты

США могут вступить в войну с Россией из-за Белоруссии

Увидели следы столкновения двух экзопланет

Уникальный отпечаток пальцев мозга формируется за 100 сек

Хакер похитил БД о всех гражданах Аргентины

Шесть невозможностей. Загадки квантового мира

В Башкирии поймали чупакабру

В прошлый раз Земля опрокинулась набок из-за смещения полюсов

В Хабаровском крае есть чем удивить охотников за артефактами

Великобритания намерена использовать тепло ЦОД для отопления домов

Восстание Машин начнется с России

Женщина нашла на даче неведому зверушку

Женщину не выпустили в США из-за долга в шесть копеек

Из бургеров будут делать безопасное топливо

Лик Бога запечатлели в небе в Испании

Мистический камень в Нагорном парке Баку

НАСА разработало план по спасению человечества

Новый Год люди праздновать не будут

Новый телескоп может обнаружить инопланетян до их вторжения

Обнаружены следы недавней вулканической активности на Луне

Планеты в системе TRAPPIST-1 лежат точно в одной плоскости

Подросток сделал себе инъекцию ртути, чтобы стать Росомахой

После Великого задымления начнется Апокалипсис

Почку ГМ-свиньи подключили к человеку

Предсказанное Эдгаром Кейси время началось

Проживающая 35 лет в бочке женщина согласилась переехать

Рыба может убить иммунную систему человека

Сектанты убили трех человек во время жертвоприношения

Синтезировано вещество для очищения планеты

Составили карту всех рек на Титане

У 70-летней женщины родился первенец

Ученые опознали глубоководных монстров

Флот инопланетян замечен возле Солнца

Эвакуацию начнут с резерваций, аулов и деревень

Экстремально распухшая экзопланета

Ясновидящий рассказал о начале Третьей мировой войны

В британских школах запускают распознавание лиц

В ранней Солнечной системе существовала огромная брешь

В США наступает грузовой армагеддон

Власти Канады насильно лечат индейцев, индейцы уходят в прерию

Дайверы обнаружили похожее на трубу существо

Девочка установила 187 зарегистрированных рекордов

Женщина нашла тайную комнату под кроватью номера

Женщина умерла от таинственной жажды

Жизнь во Вселенной есть, ее не может не быть

Загадочное существо, обнаружено на берегу Австралии

Извержение на Ла Пальма предсказано в мультике I Pet Goat II

ИИ исследует воздействие космической радиации

Мужчина создал лекарство от смертельной болезни сына

Нашу Вселенную создали в лаборатории

Офтальмолог объявила о пандемии близорукости

Певица рассказала о дружбе с инопланетянами

Полицейские изъяли у фермера 1001 куст конопли

Пришельцы показали мне моего инопланетного сына

Российский электронный паспорт представят в двух видах

Россию призвали готовиться к третьей мировой войне

Ростех выпустит трекеры для контроля за местоположением

Рыбаки поймали существо весом две тонны

Создан незаразный коронавирус

Создана умная трость для слепых

Счастливый и здоровый ягненок с пятой ногой на голове

Таинственный полый остров обнаружен на Google Maps

Треугольный НЛО обнаружили на старом снимке НАСА

У берегов Корнуолла заметили морское чудовище

Убийца-вампир сбежал и был разорван толпой

Факторы, помогающие сохранить здоровье и долголетие

Где в Крыму заказать электромонтажные работы

В Японии решили искать мертвецов ради выгоды

Вещий сон принес мужчине миллион долларов

Девочка сообщила родителям, что скоро все мы умрем

Евреев обвинили в возникновении коронавируса

Жительница Омска отказалась переезжать из бочки

Инопланетяне отключили ядерные ракеты

Корпорации правят миром

Летающее такси поднимутся в воздух в 2022 году

Мужчина за сутки выпил в 51-м пабе

Мужчина поймал рекордно большую ленточную цихлу

На Титане открыта разновидность тектоники плит

На Фиджи уволят 344 учителя в рамках политики 'нет прививки, нет работы'

На юге Омской области местные жители увидели НЛО

Нашествие жирных ядовитых змей началось в Австралии

Огромную доисторическую щуку поймали в Канзасе

Озеро Тахо побило рекорд по высыханию

Пассажир сделал снимок северного сияния во время полета

Перед концом человек чувствует запах смерти

Призрака сняли на кладбище в Ист-Болдре

Производитель батончиков начал производить растительную говядину

Профессор развеяла восемь мифов о вакцинации

Реальные факты, стоящие за самыми известными мифами

Ребенок пропал без вести во время семейного путешествия

Самое древнее в мире изображение призрака

Сделано 6.66 миллиардов уколов вакцин

Странная история, которую рассказал мальчик

Убивать врачей-садистов с помощью сверхспособностей

Часть экспертов допускает появление ковида из-за эксперимента

Человечество погибнет из-за дефицита кислорода

Чемпионка России подозревается в ритуальном убийстве

ТОП-5 способов использовать ненужную шубу

На что все-таки влияет ИКС, зачем он нужен и как используется

Армия Китая готовится к сдвигу полюсов

Армянский Стоунхендж

Атомная бомбардировка астероидов может спасти Землю

Аэротакси с большой дальностью полета

Было ли у Вселенной начало и есть ли у нее смысл

В Арзамасской крепости нашли крест изгоняющий дьявола

Вещества, содержащиеся в игрушках и косметике, могут вызвать смерть

Гипотезу происхождения индейцев от японцев опровергли

За Нептуном могла находиться еще одна гигантская планета

Загадочное существо нашли на побережье Квинсленда

Засекли целый фейерверк загадочных радиовсплесков

Земля окружена гигантским магнитным туннелем

ИИ научили предсказывать банкротство компаний

Китай создал собственную Зону 51

Майнер биткоинов собирается обогревать зимой целый город

Мошенники клонировали голос для хищения $35 млн

Мужчина случайно пробежал марафон

Полярные сияния на экзопланетах могут быть источниками радиоволн

Проапгрейдили цифрового двойника Земли для моделирования климата

Продукт, снижающий риск смерти

Робогепарда научили приземляться по-кошачьи

Родильный Пуп-камень

Создана точная карта самого северного петроглифа

Старые пророчества про Нибиру и Последние Времена

Субмарина ВМС США могла столкнуться с НЛО

Теперь можно везде оплатить лицом проезд в метро Москвы

Туристические полёты Virgin Galactic отложены до конца 2022 года

Фермеры бросают поля. Продукты скоро подорожают

Чудодейственная часовня Иоанна Крестителя

Экзопланета, плотность которой вчетверо меньше плотности воды

Салюты в Казани

Бог послал человека найти пропавшего ребенка

Большинство американцев не исключают покупки дома с привидениями

Подписка на новости
Наверх
Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика