Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Ấm, lạnh, vừa phải? Các nhà vật lý đang sử dụng thấu kính hấp dẫn để lấy nhiệt độ của vật chất tối, chất bí ẩn chiếm khoảng một phần tư vũ trụ của chúng ta.
Chúng ta có rất ít ý tưởng về vật chất tối là gì và các nhà vật lý vẫn chưa phát hiện ra hạt vật chất tối. Nhưng chúng ta biết rằng trọng lực của các khối vật chất tối có thể làm biến dạng ánh sáng từ các vật thể ở xa. Chris Fassnacht, giáo sư vật lý tại UC Davis và các đồng nghiệp đang sử dụng biến dạng này, được gọi là thấu kính hấp dẫn, để tìm hiểu thêm về các tính chất của vật chất tối.
Mô hình tiêu chuẩn cho vật chất tối là ‘lạnh’, nghĩa là các hạt chuyển động chậm so với tốc độ ánh sáng. Điều này cũng được gắn với khối lượng của các hạt vật chất tối. Khối lượng của hạt càng thấp thì ‘càng ấm’ và nó sẽ di chuyển càng nhanh.
Mô hình vật chất tối lạnh (nặng hơn) giữ ở quy mô rất lớn nhưng không hoạt động tốt trên quy mô của các thiên hà riêng lẻ. Điều đó dẫn đến các mô hình khác bao gồm vật chất tối ‘ấm’ với các hạt nhẹ hơn, chuyển động nhanh hơn. Vật chất tối ‘nóng’ với các hạt chuyển động gần với tốc độ ánh sáng đã bị loại trừ bởi các quan sát.
Cựu sinh viên tốt nghiệp UC Davis Jen-Wei Hsueh, Fassnacht và các đồng nghiệp đã sử dụng thấu kính hấp dẫn để đặt giới hạn cho sự ấm áp và do đó là khối lượng vật chất tối. Họ đã đo độ sáng của bảy quasar thấu kính hấp dẫn ở xa để tìm kiếm những thay đổi gây ra bởi các đốm sáng xen kẽ của vật chất tối và sử dụng các kết quả này để đo kích thước của các thấu kính vật chất tối này.
Nếu các hạt vật chất tối nhẹ hơn, ấm hơn và di chuyển nhanh hơn thì chúng sẽ không tạo thành các cấu trúc dưới một kích thước nhất định.
Dưới một kích thước nhất định, chúng sẽ bị bôi bẩn.
Các kết quả đặt giới hạn thấp hơn cho khối lượng của hạt vật chất tối tiềm năng trong khi không loại trừ vật chất tối lạnh. Kết quả của nhóm đại diện cho một cải tiến lớn so với phân tích trước đó từ năm 2002 và có thể so sánh với kết quả gần đây từ một nhóm tại UCLA.
Fassnacht hy vọng sẽ tiếp tục bổ sung các vật thể có thấu kính vào khảo sát để cải thiện độ chính xác thống kê.
Chúng ta cần xem xét khoảng 50 vật thể để có được sự hạn chế tốt về việc vật chất tối có thể ấm đến mức nào.
Một bài viết mô tả công trình được công bố trong Thông báo hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia . Các đồng tác giả bổ sung là: W. Enzi, S. Vegetti và G. Despali, Viện Vật lý thiên văn Max Planck, Garashing, Đức; MW Auger, Viện Thiên văn học, Đại học Cambridge, Vương quốc Anh; LVE Koopmans, Viện thiên văn Kapteyn, Đại học Groningen, Hà Lan và JP McKean, Viện Thiên văn vô tuyến Hà Lan. Công trình được hỗ trợ bởi Quỹ khoa học quốc gia, Tổ chức nghiên cứu khoa học Hà Lan và Viện hàn lâm khoa học Trung Quốc.
Nguồn truyện:
Tài liệu được cung cấp bởi Đại học California – Davis . Bản gốc được viết bởi Andy Fell. Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :