Hvězdárna Valašské Meziříčí
www.astrovm.cz
Zřizovatelem organizace je
   


03.06.2024
Neformální setkání partnerů klíčového projektu Hvězdárny Valašské Meziříčí

Poslední květnovou středu roku 2024 se v areálu Hvězdárny Valašské Meziříčí, p. o. uskutečnilo setkání partnerů projektu Kulturního a kreativního centra – Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o. V současné době finišují přípravy pro zahájení samotné stavby nového objektu, ale stejně tak se snažíme nacházet a rozvíjet spolupráci s řadou partnerů, kteří nám mohou s činností v nových prostorách pomoci.

14.04.2024
Víkendová stáž studentů Společné laboratoře optiky UP a FZÚ AV ČR

Již tradičně se minimálně jednou za rok na naší hvězdárně objeví studenti předmětu SLO/PA Univerzity Palackého v Olomouci, Společné laboratoře optiky UP a FZÚ AV ČR. Stejně tomu bylo i letos, ale přece jen ta letošní stáž byla něčím výjimečná… světe div se, vyšlo nám počasí! A čím vším se studenti u nás zabývali? Hlavními tématy byly astronomické přístroje, astronomická pozorování a jejich zpracování.

18.03.2024
Hvězdárna na Den hvězdáren a planetárií představila nové modely Slunce a Země

Také valašskomeziříčská hvězdárna se v pátek 15. 3. 2024 zapojila do celorepublikového Dne hvězdáren a planetárií, aby veřejnosti představila práci těchto pracovišť, jejich význam a přínosy. Připravili jsme bohatý program od odpoledních až do večerních hodin, kdy si mohli trpěliví návštěvníci prohlédnout nejen našeho nejbližšího nebeského souputníka, ale také největší planetu Sluneční soustavy Jupiter. Odpolední programy byl určený zejména dětem a v podvečer jsme veřejnosti slavnostně představili dva nové nafukovací modely těles nebeských, Slunce a naší planety Země.

Přihlašte se k odběru aktualit AKA, novinek z hvězdárny a akcí:

S Vašimi osobními údaji pracujeme dle našich zásad zpracování osobních údajů.

Více informací o zasílání novinek

Nacházíte se: Úvodní » Aktuality AK » Nový model temné hmoty

Nový model temné hmoty

03.02.2023

Fázový přechod v raném vesmíru mění sílu interakce mezi temnou a normální hmotou. Temná hmota zůstává jednou z největších záhad moderní fyziky. Je jasné, že musí existovat, protože bez temné hmoty nelze vysvětlit například pohyb galaxií. Nikdy se ale nepodařilo v experimentu odhalit temnou hmotu. V současné době existuje mnoho návrhů na nové experimenty: zaměřují se na detekci temné hmoty přímo prostřednictvím jejího rozptylu ze složek atomových jader detekčního prostředí, tj. protonů a neutronů.

Tým výzkumníků – Robert McGehee a Aaron Pierce z University of Michigan a Gilly Elor z Johannes Gutenberg University (JGU) of Mainz v Německu – nyní navrhl nového kandidáta na temnou hmotu: HYPER (HighlY Interactive ParticlE Relics), neboli „vysoce interaktivní reliktní částice“. V modelu HYPER, určitou dobu po vytvoření temné hmoty v raném vesmíru, síla její interakce s normální hmotou náhle vzroste – což ji na jedné straně činí dnes potenciálně detekovatelnou a zároveň může vysvětlit hojnost temné hmoty.

Nová rozmanitost v sektoru temné hmoty

Vzhledem k tomu, že hledání částic těžké temné hmoty, neboli tzv. WIMPS, zatím nevedlo k úspěchu, hledá výzkumná komunita alternativní částice temné hmoty, zejména ty lehčí. Zároveň se obecně očekávají fázové přechody v temném sektoru – koneckonců jich je ve viditelném sektoru několik, říkají výzkumníci. Předchozí studie je však měly tendenci opomíjet.

Neexistoval konzistentní model temné hmoty pro hmotnostní rozsah, ve který doufají některé plánované experimenty. Náš model HYPER však ilustruje, že fázový přechod může ve skutečnosti pomoci učinit temnou hmotu snadněji detekovatelnou,“ řekl Gilly Elor, postdoktorand v teoretické fyzice na JGU.

Výzva pro vhodný model: pokud temná hmota interaguje příliš silně s normální hmotou, její (přesně známé) množství vytvořené v raném vesmíru by bylo příliš malé, což by odporovalo astrofyzikálním pozorováním. Nicméně, pokud je produkována ve správném množství, interakce by byla naopak příliš slabá na detekci temné hmoty v současných experimentech.

Naší ústřední myšlenkou, která je základem modelu HYPER, je, že interakce se jednou náhle změní – takže můžeme mít to nejlepší z obou světů: správné množství temné hmoty a silnou interakci, abychom ji mohli detekovat,“ řekl Robert McGehee.

A takto si to vědci představují: v částicové fyzice je interakce obvykle zprostředkována konkrétní částicí, takzvaným mediátorem – a stejně tak interakce temné hmoty s normální hmotou. Přes tento mediátor funguje jak tvorba temné hmoty, tak její detekce, přičemž síla interakce závisí na její hmotnosti: čím větší hmotnost, tím slabší interakce.

Mediátor musí být nejprve dostatečně těžký, aby se vytvořilo správné množství temné hmoty a později dostatečně lehký, aby byla temná hmota vůbec detekovatelná. Řešení: po vzniku temné hmoty došlo k fázovému přechodu, při kterém náhle klesla hmotnost mediátoru.

Takže na jedné straně je množství temné hmoty udržováno konstantní a na druhé straně je interakce zesílena nebo posílena takovým způsobem, že temná hmota by měla být přímo detekovatelná,“ řekl Aaron Pierce.

Nový model pokrývá téměř celý rozsah parametrů plánovaných experimentů

HYPER model temné hmoty je schopen pokrýt téměř celý rozsah, který nové experimenty zpřístupňují," řekl Gilly Elor. Konkrétně výzkumný tým nejprve považoval maximální průřez interakce zprostředkované mediátorem s protony a neutrony atomového jádra za konzistentní s astrofyzikálními pozorováními a určitými rozpady částicové fyziky. Dalším krokem bylo zvážit, zda existuje model pro temnou hmotu, který tuto interakci vykazuje.

A tady jsme přišli s myšlenkou fázového přechodu,“ řekl Robert McGehee. „Potom jsme vypočítali množství temné hmoty, která existuje ve vesmíru, a poté jsme pomocí našich výpočtů simulovali fázový přechod.“

Je třeba vzít v úvahu velké množství omezení, jako je konstantní množství temné hmoty. „Tady musíme systematicky zvažovat a zahrnout velmi mnoho scénářů, například si položit otázku, zda je skutečně jisté, že náš prostředník náhle nevede ke vzniku nové temné hmoty, což samozřejmě nesmí být,“ řekl Gilly Elor. „Ale nakonec jsme byli přesvědčeni, že náš HYPER model funguje.“

Výzkum je publikován v časopise Physical Review Letters.

Zdroj: https://news.umich.edu/a-new-model-for-dark-matter/

autor: František Martinek


   

Tato stránka je vytištěna z webu www.astrovm.cz
Těšíme se na Vaši návštěvu.
WebArchiv Hvězdárna Valašské Meziříčí, příspěvková organizace, Vsetínská 78, 757 01 Valašské Meziříčí
Příspěvková organizace Zlínského kraje. Telefon: 571 611 928, E-mail: info@astrovm.cz, Vyrobil: WebConsult.cz
Jak chráníme Vaše osobní údaje | Nastavení cookies