Vielleicht schwimmt die Erde in einem Ozean Dunkle Materie – Und Wellen in diesem unsichtbaren Ozean, die in die obere Schicht der Atmosphäre unseres Planeten krachen, könnten nachweisbare Radiowellen erzeugen, die es uns endlich ermöglichen, diesen schwer fassbaren Teil des Universums zu finden, so eine neue theoretische Forschung.
Zahlreiche astrophysikalische und kosmologische Beweise deuten auf die Existenz dunkler Materie hin, von den unerklärlichen Rotationskurven einiger Galaxien bis hin zum Wachstum der größten Strukturen im Universum. Versuche, diese große Vielfalt an Beobachtungen mit alternativen Formeln zu erklären Schwere Da dies fehlschlug, glaubt die überwiegende Mehrheit der Astronomen, dass dunkle Materie eine unbekannte Form von Materie ist, die selten mit Licht oder gewöhnlicher Materie interagiert.
Aber das ist eine sehr weit gefasste Idee, die viele Möglichkeiten beinhaltet. Dunkle Materie Sie können aus riesigen Molekülen bestehenDie Suche nach dieser Art von Partikeln blieb jedoch weitgehend vergeblich. Eine interessante Alternative besteht also darin, dass dunkle Materie außergewöhnlich leicht ist, entweder in Form theoretischer Teilchen, die als Axionen bekannt sind, oder als exotische Form von Photonen, die sehr wenig Masse tragen.
Mit dieser unglaublichen Leichtigkeit – millionenfach leichter als die hellsten bekannten Teilchen – kann sich dunkle Materie auf sehr seltsame Weise verhalten. Insbesondere wird Dunkle Materie nicht als einzelne Kugeln erscheinen Sie wirken wie große Wellen das sich um das Universum dreht.
In Kürzlich durchgeführte Studie Auf dem Preprint-Server arXiv veröffentlicht, untersuchten Physiker Modelle ultraleichter dunkler Materie, die nicht vollständig dunkel waren und daher äußerst selten mit gewöhnlicher Materie interagieren. Meistens werden diese Interaktionen kaum aufgezeichnet und führen zu nichts Erkennbarem. Aber in seltenen Fällen haben dunkle Materie und normale Materie ausreichend interagiert, um eine erhebliche Menge an… zu erzeugen. Radiowellen.
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Dies wird passieren, wenn dunkle Materie auf A trifft Plasma Wenn die Frequenz der Dunkle-Materie-Wellen mit der Frequenz der Plasmawellen übereinstimmt. In diesem Fall entsteht eine Resonanz, die die Wechselwirkung verstärkt und Strahlung in Form von Radiowellen erzeugt, so die Modelle des Teams.
Im Universum ist Plasma kein Unbekannter. Alle Sterne spucken Plasma in Form von Sternwinden in den Weltraum. Daher haben Wissenschaftler bereits die Entstehung von Radiowellen aufgrund der Wechselwirkung dunkler Materie mit Umgebungen wie der Sonnenkorona oder dem interstellaren Medium entdeckt. Aber in dieser neuen Forschung haben Wissenschaftler einen Interaktionspunkt entdeckt, der viel näher an der Erde liegt: die Ionosphäre unseres Planeten.
Die Ionosphäre der Erde ist die dünne, heiße Schicht der oberen Atmosphäre, die aus einer losen Ansammlung ionisierter (geladener) Teilchen – Plasma – besteht. Es ist natürlich, dass Wellen durch sie hindurchgehen, und Forscher haben herausgefunden, dass diese Wellen mit Wellen hypothetischer Dunkler Materie interagieren könnten, die die Erde verschlingen könnten.
Die durch diese Interaktion erzeugten Radiowellen wären schwer zu erkennen. Die Forscher fanden jedoch heraus, dass sie diese Wellen möglicherweise erkennen könnten, wenn sie eine Radioantenne verwenden, die sorgfältig darauf abgestimmt ist, im Laufe eines Jahres nach einer bestimmten Frequenz von Radiowellen zu suchen.
Diese Idee ist besonders vielversprechend, da die Ionosphäre der Erde mehrere Vorteile gegenüber anderen Quellen von Radiowellen bietet, die durch Dunkle Materie erzeugt werden. Erstens reflektiert die Ionosphäre auf natürliche Weise viele Radiowellen aus dem tieferen Weltraum, wodurch sie relativ frei von kontaminierten Signalen ist. Zweitens befindet sich die Ionosphäre direkt über uns, ist leicht zugänglich und bereits Gegenstand ständiger Beobachtung und Untersuchung.
Es ist ein langer Weg. Diese Form der Dunklen Materie ist höchst theoretisch und es wird Jahre, wenn nicht Jahrzehnte dauern, bis die Beobachtungstechnologie zur Suche nach diesen Radiowellen perfektioniert ist. Aber wenn es funktioniert, wird es eine Goldgrube sein, die es uns ermöglicht, eines der geheimnisvollsten Elemente des Universums direkt vor unserer kosmischen Haustür zu erforschen.
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