Scientists find new hints that dark matter could be made up of dark photons
Les scientifiques découvrent de nouveaux indices selon lesquels la matière noire pourrait être constituée de photons noirs
par l'École internationale d'études avancées (SISSA)
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PHOTO /Projection 2D de la toile cosmique obtenue à partir d'une simulation de supercalculateur. Crédit : Dr Ewald Puchwein et la collaboration Sherwood-Relics
La matière noire pourrait être constituée de photons noirs ultra-légers qui ont réchauffé notre univers : c'est un nouveau scénario proposé dans une étude récemment publiée dans Physical Review Letters. Cette hypothèse, disent les auteurs, est en excellent accord avec les observations faites par le spectrographe d'origine cosmique (COS) à bord du télescope spatial Hubble, qui prend des mesures de la "toile cosmique", le réseau complexe et ténu de filaments qui remplit l'espace. entre galaxies.
Les données recueillies par COS suggèrent que les filaments intergalactiques cosmiques sont plus chauds que les prédictions des simulations hydrodynamiques du modèle standard de formation de structure.
"Puisque les photons noirs seraient capables de se convertir en photons à basse fréquence et de chauffer les structures cosmiques", expliquent les scientifiques, "ils pourraient bien expliquer les informations expérimentales". L'étude a été réalisée par des chercheurs de SISSA en collaboration avec des chercheurs des universités de Tel Aviv, Nottingham et New York.
"Les photons noirs sont de bons candidats pour la matière noire"
"Les photons noirs sont de nouvelles particules hypothétiques qui sont les vecteurs de force d'une nouvelle force dans le secteur sombre, un peu comme le photon est le vecteur de force de l'électromagnétisme", ont déclaré les auteurs James S. Bolton (Université de Notitngham), Andrea Caputo (CERN et Université de Tel Aviv), Hongwan Liu (Université de New York) et Matteo Viel (SISSA) expliquent.
"Contrairement au photon, cependant, ils peuvent avoir une masse. En particulier, le photon noir ultra-léger - avec une masse aussi petite que vingt ordres de grandeur inférieure à celle de l'électron - est un bon candidat pour la matière noire."
Les photons noirs et les photons réguliers devraient également se mélanger comme les différents types de neutrinos, permettant à la matière noire des photons noirs ultralégers de se convertir en photons à basse fréquence. Ces photons réchaufferont la toile cosmique mais, contrairement à d'autres mécanismes de chauffage, basés sur des processus astrophysiques, tels que la formation d'étoiles et les vents galactiques, ce processus de chauffage est plus diffus et efficace également dans les régions peu denses.
L'élément manquant
Matteo Viel explique : « Habituellement, les filaments cosmiques ont été utilisés pour sonder les propriétés à petite échelle de la matière noire, alors que dans ce cas, nous avons utilisé pour la première fois les données du milieu intergalactique à faible décalage vers le rouge comme calorimètre, pour vérifier si tous les processus de chauffage que nousq connaissons sont suffisants pour reproduire les données. Nous avons trouvé que ce n'est pas le cas : il manque quelque chose, que nous modélisons comme une contribution produite par le photon noir ».
Les travaux ont identifié la masse et le mélange du photon noir avec le photon du modèle standard requis pour concilier l'écart entre les observations et la simulation ; cet effort pourrait conduire à de nouvelles investigations théoriques et observationnelles afin d'explorer la possibilité passionnante que le photon noir puisse constituer la matière noire.
Plus d'informations: Comparaison des observations de la forêt Lyman-α à faible décalage vers le rouge avec Hydrodyn
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COMMENTAIRES
Dans un précèdent article j 'ai énuméré les diverses propositions qui ont été avancées pour contraindre une structure de matière noire ... C e scénario supplémentaire est a mètre sur la suite de la liste .... Certains trouveront mal choisi le terme de photon noir si on lui attribue une masse meme trés faible ... D'autres reprocheront aux auteurs de ne pas préciser comment il se transformerait en photon classique d 'extrême basse fréquence 1 ou 2 Hertz dont l 'équivalent masse est trés faible ...Je n'oublierai pas de souligner qu 'une onde électromagnétique '' standard'' de fréquence inférieure à 1 Hertz devrait fonctionner à v > c et devenir un axion !!!!
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More information: Comparison of Low-Redshift Lyman-α Forest Observations to Hydrodynamical Simulations with Dark Photon Dark Matter, Physical Review Letters (2022). DOI: 10.1103/PhysRevLett.129.21110
Journal information: Physical Review Letters
Provided by International School of Advanced Studies (SISSA)
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D'où viendraient ces photons noirs ?
RépondreSupprimerSans donner d'explication à partir d'une source (ou cause), on nage dans la spéculation. En éludant la dualité de localité, on ne peut comprendre qu'il s'agit de paires électron-positrons, dénaturées (car partiellement annihilées) dont la stabilité a été obtenue par la séparation causale originelle. L'expérience locale est une fausse amie à cet égard, car on ne sait pas délocaliser.
Les collisions de galaxies relocalisent partiellement une partie des éléments de la matière, qui perdent leur couplages harmoniques et ne peuvent se constituer en proton → hydrogène → etc....
Amicalement
DM
CHER qOMINIQUE
RépondreSupprimerMerci pour toutes vos contributions
l état de ma vision me tracasse b
bon noel et bonne annee cordialement
OLIVIER