地球は海の中で泳いでいるのかもしれない 暗黒物質 – そして、この目に見えない海の波が地球の大気の上層に衝突することで、検出可能な電波が生成され、これによって宇宙のこの捉えどころのない部分を最終的に発見できるようになる可能性があることが、新しい理論研究によって明らかになりました。
いくつかの銀河の説明できない回転曲線から宇宙最大の構造の成長に至るまで、天体物理学的および宇宙論的な膨大な証拠が暗黒物質の存在を示しています。 この多種多様な観察を別の公式で説明しようとする試み 重力 それは失敗したため、大多数の天文学者は、暗黒物質は光や通常の物質とほとんど相互作用しない未知の物質であると信じています。
しかし、これは多くの可能性を含む非常に幅広いアイデアです。 暗黒物質 巨大な分子でできていることもあるしかし、このタイプの粒子の検索はほとんど行われていません。 したがって、興味深い代替案は、暗黒物質は、アクシオンとして知られる理論上の粒子の形、または質量がほとんどないエキゾチックな形態の光子のいずれかで、例外的に軽いということです。
その信じられないほどの軽さ（既知の最も軽い粒子の何百万倍も軽い）により、暗黒物質は非常に奇妙な振る舞いをする可能性があります。 特に、暗黒物質は個々の弾丸として出現するのではなく、出現します。 彼らは大きな波のように振る舞う それは宇宙を中心に回っています。
で 最近の研究 プレプリント サーバー arXiv で公開されたこの論文では、物理学者たちは、完全に暗黒ではなく、通常の物質と極めてまれに相互作用することを可能にする、超軽量の暗黒物質のモデルを調査しました。 ほとんどの場合、これらの相互作用はほとんど記録されず、検出可能なものは何も生成されません。 しかし、まれに、暗黒物質と通常の物質が相互作用して、大量の物質が生成されることがあります… 電波。
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ダークマターがAに遭遇するとこれが起こります プラズマ 暗黒物質の波の周波数がプラズマの波の周波数と一致するとき。 それが起こると共鳴が起こり、相互作用が増幅され、電波の形で放射線が生成されると研究チームのモデルは示唆した。
宇宙はプラズマと無縁ではありません。すべての星が星風の形で宇宙にプラズマを吐き出すため、科学者たちは、暗黒物質と太陽コロナや星間物質などの環境との相互作用による電波の生成をすでに発見しています。 しかし、この新しい研究で科学者たちは、地球にはるかに近い相互作用点、つまり地球の電離層を発見しました。
地球の電離層は、上層大気の薄くて熱い層であり、イオン化された (帯電した) 粒子、つまりプラズマのゆるやかな集合体で構成されています。 波がそこを通過するのは自然であり、研究者らは、それらの波が地球を飲み込む可能性がある仮説の暗黒物質の波と相互作用する可能性があることを発見しました。
この相互作用によって生成される電波を検出することは困難です。 しかし、研究者らは、1 年かけて特定の周波数の電波を探すように慎重に調整された無線アンテナを使用すれば、これらの電波を検出できる可能性があることを発見しました。
地球の電離層には、暗黒物質によって生成される他の電波源に比べていくつかの利点があるため、このアイデアは特に有望です。 まず、電離層は深宇宙からの多くの電波を自然に反射するため、汚染された信号が比較的少ないです。 第二に、電離層は私たちの真上に位置し、簡単にアクセスでき、すでに継続的な観察と研究の対象となっています。
それは長期戦です。 この形態の暗黒物質は高度に理論的であり、これらの電波を探索するための観測技術を完成させるには、数十年とは言わないまでも、数年かかります。 しかし、それがうまくいけば、それは金鉱となり、私たちは宇宙のすぐ近くで、宇宙の最も神秘的な元素の1つを研究できるようになります。
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