Kan den mørke materie å produsere "mørke liv"?

Det Store flertallet av massen i Universet vårt er usynlig. Og for ganske lang tid fysikere er å prøve å forstå hva som er denne unnvikende masse. Hvis den består av partikler, er det å håpe at Large hadron Collider vil være i stand til å produsere en partikkel av mørk materie eller space telescope vil se veltalende gamma ray signatur av kollisjonen av mørk materie-partikler. Mellomtiden, ingenting. Dette problemet gjør teoretiske fysikere til å tenke nye tanker.

I 2017, den berømte teoretisk fysiker Lisa Randall så en av de mest utrolige mørk materie. Hypotetisk, selvfølgelig. I stedet for å vurdere mørk materie som en partikkel av en bestemt type, og det antas at mørk materie kan bestå av en hel familie av partikler, som er mørke stjerner, mørke galakser, mørk planeter, og kanskje en mørk liv. Kjemien i mørke universet kan være så rik og mangfoldig som vår egen "vanlige kjemi".

Men ikke alle er så enkelt.

Problemet med mørk materie

Vårt univers er en fantastisk, men merkelig sted.

I Løpet av de siste tiårene har vi kommet til den erkjennelse at 84.5% av materien i Universet kan ikke bli sett. Gitt sin ganske vanskelig kallenavnet "mørk materie", dette stoffet er i en tilstand der det ikke samhandle med vanlig materie. Som mørk energi, disse tingene er "mørke" fordi vi ikke forstår dem.

Hvis du er på Pulten min nå er en del av mørk materie, vil jeg aldri vite. Et stykke mørk materie Generelt, som sådan, kan ikke ligge på Pulten min. Han mislykkes over bordet og gulvet, og jordskorpen, strømmer til tyngdekraften og i kjernen av vår planet. Eller han vil fordampe i verdensrommet uforklarlig. Mørk materie samhandler så svakt med noe som dette stykket vil bare falle gjennom vanlig materie liker det ikke.

På en liten skala gravitasjons manifestasjon av mørk materie er ubetydelig, men på kosmologiske avstander, tilstedeværelse av mørk materie er definitivt det — det kan observeres indirekte ved sin gravitasjonens innvirkning på galaxy klynger og dens innflytelse på rotasjon av galakser. Vi vet at det finnes, bare ikke synlig.

Og vi vet ikke hva det er. Jeg kan bare gjette.

Vanlig materie — hun baryonic saken samhandler gjennom elektromagnetiske felt, gravitasjon, sterke og svake krefter. Disse kreftene overføre energi og gi det hele strukturen. Mørk materie, på den annen side, er generelt ansett som en amorf sky av "ting" som ikke kan samhandle gjennom elektromagnetiske, svake eller sterke krefter. Derfor er det antatt at mørk materie er "ikke-baryonic". Ikke-baryonic saken kunne avsløre deres tilstedeværelse kun ved hjelp av gravitasjon.

Den Ledende kandidaten i søk etter mørk materie er en WIMP svakt samspill massiv partikkel. Som navnet på vimpa, dette hypotetisk partikkel samhandler ikke med vanlig materie, slik at den ikke baryon.

Etablert kosmologiske modeller forutsier at mørk materie — det være seg i form av winow eller "axions", for eksempel — gir våre Universet struktur og vanligvis skjematisk kalles "limet" som holder Universet Generelt.

Mens du Observerer rotasjon av galakser, astronom Vera Rubin lagt merke til at de fleste av saken i galakser er ikke observert. Synlig bare en liten prosentandel av stjerner, gass og støv; resten er skjult i et stort, men usynlig halo av mørk materie. Hvis vår synlige galaxy av vanlig materie, bare dekselet på store hjul av mørk materie som strekker seg langt utover hva vi kan se.

I en nylig publisert (2013) Randall og hennes kolleger ble presentert en mer kompleks visning av mørk materie. I henhold til mørk materie halo av vår galakse er ikke består av bare én type amorf masse av ikke-baryonic saken.

"det Virker veldig rart å anta at alle mørk materie består av bare en type partikler," skriver Randall. "Objektive forsker må innrømme at mørk materie kan ikke være så forskjellig som våre vanlige spørsmål."

Er en "skygge universet"?

Akkurat som vår synlige universet er styrt av en Standard fysikk modell — godt testet familie av partikler (inkludert den berømte Higgs-bosonet) og styrker, enten i mørket galaktiske halo funksjon rikt og variert modell av partikler og krefter av mørk materie?

Denne studien følger logikk, forutsatt at eksistensen av et rikt mangfold av ukjent fysikk i den mørke delen av universet-kall det "skyggen universet" — som eksisterer parallelt med vår egen, og har alle de komplikasjoner som kan tilby våre synlige universet.

Astrophysicists tidligere hadde antydet at i vår gamle universet kan være "mørke stjerner" — stjernene består av mørk materie — og til denne dag. Hvis det er slik, sier Randall, kan det være mulig å danne og "mørke planet." Og hvis det er en samling av mørk materie-partikler styrt av styrkene som er deployert i den mørke sektor, kan dette føre til fremveksten av komplekse kjemi? Og til livet?

Men hvis det er et univers som er parallell til vår "mørke" eller "skygge" liv, kan du glemme det faktum at vi vil være i stand til å finne kilden.

Skygge liv forblir i skyggene

Det er fristende å bruke denne hypotese for å forklarealle daglige oppgaver eller til og med paranormale uttalelser som kan utfordre eller bekrefte vitenskap. Hva hvis "spøkelser" eller uforklarlige "lys i himmelen" er et triks av mørke skapninger som bor på feil side av alt?

Selv om en TV-serie eller film slags logikk er det ikke å komme, disse mørkets skapninger ville leve i skyggen av universet, noe som er helt kompatibel med vanlig materie. Partikler og krefter ville ha noen innflytelse i vårt univers. Du kan lese disse linjene, sittende på en stubbe i en mørk skog, og ville aldri vite.

Men som vi leve med denne skyggen universet på samme tid-rom uten ekstra dimensjoner eller multivers-teorien — det er mulig å overføre bare ett signal.

Gravitasjonsbølger ble oppdaget først i 2016, og dette er den første påvisning av bølger i rom-tid var forårsaket av kollisjon av sorte hull. Det synes fullt mulig at gravitasjonsbølger kan tas opp i en mørk sektor, men kun de mektigste kosmiske hendelser i dark sector kan festes på vår side.

Generelt, er vi nesten helt sikkert aldri vil bevise eksistensen av den vakre skapninger av mørk materie, men Randall nevnt et viktig punkt. Når vi tenker på kilden av mørk materie, må vi gå utover våre fordommer; mørk sektor kan være en kompleks samling av partikler og krefter av mørk materie som er hinsides det vi kan forestille deg.