Vật chất tối được đề xuất để tìm kiếm những "cú giật" rõ nét trong chuyển động của Trái đất

Mục lục:

Vật chất tối được đề xuất để tìm kiếm những "cú giật" rõ nét trong chuyển động của Trái đất
Vật chất tối được đề xuất để tìm kiếm những "cú giật" rõ nét trong chuyển động của Trái đất
Anonim

Các nhà vật lý lý thuyết người Mỹ đã phát hiện ra rằng sự tương tác của Trái đất với các "cục" vật chất tối sẽ dẫn đến những thay đổi mạnh mẽ về giá trị của một số hằng số cơ bản, và cũng gây ra một loại "giật" trong quỹ đạo chuyển động của nó. Một bài báo với những phát hiện của họ đã được xuất bản bởi Tạp chí Vật lý Châu Âu D.

“Những tính toán này được lấy cảm hứng từ hai điều - khả năng sử dụng các cài đặt hiện có như LIGO để thực hiện các quan sát như vậy và cả khoa học viễn tưởng. Tôi thích đọc những cuốn tiểu thuyết mô tả thế giới sẽ thay đổi như thế nào nếu các hằng số cơ bản thay đổi đáng kể. Điều đó rất thú vị đối với chúng tôi để tính toán xem những thay đổi đó sẽ biểu hiện như thế nào trong thực tế”- một trong những tác giả của nghiên cứu, nhà vật lý đến từ Đại học Columbia (Mỹ) Rhys McNally cho biết.

Khoảng nửa thế kỷ trước, các nhà thiên văn học tin rằng vũ trụ chủ yếu được cấu tạo bởi những vật chất mà chúng ta có thể nhìn thấy và "chạm vào". Những quan sát đầu tiên về tốc độ di chuyển của các ngôi sao ở vùng ngoại ô của các thiên hà gần đó cho thấy rằng không phải như vậy. Hóa ra là lý thuyết chuyển động cao hơn khoảng mười lần so với dự đoán của lý thuyết, dựa trên khối lượng của tất cả các ngôi sao, cụm khí, lỗ đen và các vật thể khác trong thiên hà.

Sự khác biệt này, như các nhà vật lý thiên văn hiện nay tin, có thể được giải thích bằng sự tồn tại của cái gọi là vật chất tối - một chất đặc biệt vô hình và gần như vô hình, chiếm 75% toàn bộ khối lượng của Vũ trụ. Theo quan điểm hiện nay của các nhà khoa học, mỗi thiên hà trong vũ trụ chứa lượng vật chất tối nhiều hơn vật chất nhìn thấy được từ 8-10 lần. Nó không chỉ cung cấp cho các thiên hà khối lượng khổng lồ của chúng, mà còn giữ các ngôi sao trong đó đúng vị trí và ngăn chúng "phân tán".

Như McNally lưu ý, nhiều giả thuyết mô tả các đặc tính của chất bí ẩn này cho thấy rằng nó có thể tạo thành cả những cụm rất lớn, có khối lượng và kích thước tương đương với các thiên hà, và những "cụm" tương đối nhỏ có kích thước như hành tinh hoặc thậm chí là các vật thể nhỏ hơn. Các nhà thiên văn học vẫn chưa thể nói chúng có những đặc tính gì và trông như thế nào, vì vẫn chưa ai có thể phát hiện ra các hạt vật chất tối.

Dấu vết "Trái đất" của vật chất tối

McNally và đồng nghiệp đại học Tanya Zelewinski đã nghĩ về hậu quả nếu những vật chất tối tích tụ như vậy bay qua Trái đất. Tính toán của họ cho thấy rằng trong một số trường hợp, sự tương tác giữa chúng và vật chất của hành tinh sẽ dẫn đến sự xuất hiện của những "cú giật" đặc biệt trong quỹ đạo chuyển động của nó.

Những cú giật, những gia tốc mạnh và sự giảm tốc độ chuyển động của Trái đất, gắn liền với thực tế là sự đi qua của vật chất tối làm thay đổi khối lượng nghỉ và nhiều tính chất cơ bản khác của proton, neutron và các hạt khác. Đến lượt nó, những thay đổi tạm thời này sẽ ảnh hưởng đến khối lượng của toàn bộ hành tinh nói chung và bản chất của các tương tác của nó với Mặt trời và các thiên thể khác của Hệ Mặt trời.

Đặc biệt, tính toán của các nhà khoa học cho thấy, việc Trái đất đi qua một "tấm" vật chất tối phẳng dài và rộng 10 nghìn km sẽ dẫn đến hiện tượng hành tinh này sẽ nhận thêm một gia tốc 0,01 m / s2 trong phút tiếp theo., và trước khi đi qua đoạn này, tốc độ của nó sẽ giảm với tốc độ tương tự.

Những "cú giật" như vậy, như tính toán của Zelewinski và McNally cho thấy, có thể được theo dõi bằng các công cụ hiện có như đài quan sát hấp dẫn của Mỹ LIGO, mạng lưới hấp dẫn quốc tế IGETS và vệ tinh định vị.

Trong tương lai gần, các nhà vật lý đang có kế hoạch phân tích dữ liệu mà họ đã thu thập được với hy vọng phát hiện ra những "cú giật" như vậy, cũng như các hệ quả khác của việc truyền vật chất tối qua Trái đất. Các tác giả của bài báo kết luận ngay cả khi những tìm kiếm này không dẫn đến thành công, chúng sẽ thu hẹp đáng kể phạm vi các đặc tính và dạng vật chất tối có thể có.

Đề xuất: