Temná hmota může být tvořena ultralehkými temnými fotony, které zahřívají náš vesmír, navrhují odborníci z Itálie, Spojených států, Británie a Izraele. S těmito závěry jim pomohl Hubbleův vesmírný dalekohled svým spektrografem COS, píše web Phys.org.
Kanadský astrofyzik Richard Bond přišel v roce 1996 s pojmem kosmická síť. Myslel tím síť tvořenou zářícími objekty či uskupeními v kosmu, například galaxiemi, které přemosťují prázdné oblasti temné hmoty.
Celkem 80 procent vesmíru tvoří temná hmota. I ona představuje jakousi neviditelnou síť. Temnou hmotu lidské oko nevidí, její přítomnost však prozrazuje gravitační vliv na viditelné objekty tvořené hmotou běžnou.
Scientists find new hints that #darkmatter could be made up of dark photons @sissaschool @physrevlett https://t.co/DGsBgCqUAf
— Phys.org (@physorg_com) December 12, 2022
Temná hmota je jednou z největších záhad vesmíru, přitom je pro něj zásadní. Její gravitační vliv tvaruje kosmický svět. Vědci ji sledují, když zkreslí trajektorii světla vzdálených galaxií.
Mezinárodní tým vědců přišel podle webu Phys.org. s teorií temných fotonů. „Temné fotony jsou nové hypotetické částice, které jsou nosiči nové síly v temné hmotě, stejně tak jako jsou nosiči běžné fotony síly elektromagnetické,“ píší vědci ve výzkumu publikovaném v časopise Physical Review Letters.
„Na rozdíl od běžných fotonů však mohou mít temné fotony hmotu,“ vysvětlují dále experti. „Zejména pak ultralehké fotony s hmotností o dvacet řádů nižší, než mají elektrony, jsou dobrými kandidáty pro tvorbu temné hmoty,“ uvádějí autoři práce.
V zahřívání kosmu něco chybí
Vědci posbírali data ze spektrografu COS Hubbleova vesmírného dalekohledu. Tyto informace naznačují, že mezigalaktická vlákna neviditelné sítě temné hmoty jsou oproti původním propočtům teplejší.
„Temné fotony by byly schopny se přeměnit na nízkofrekvenční fotony a zahřát kosmické struktury,“ píší odborníci v publikaci a dodávají: „Mohly by efektivně vysvětlit experimentální informace.“
Vědci očekávají míchání temných a běžných fotonů jako různé typy neutrin. Díky tomu pak dojde ke změně ultralehkého temného fotonu na nízkofrekvenční foton. Tyto fotony pak zahřívají kosmickou síť.
Na rozdíl od jiných zahřívacích mechanismů, jako jsou galaktické větry a tvorba hvězd, je tento difúznější a efektivnější i v oblastech vesmíru, které nejsou dostatečně husté. Vědci své postřehy porovnali s těmito procesy zahřívání a zjistili, že jsou nedostačující.
Chybějícím prvkem mohou být právě temné fotony, které by mohly tvořit záhadnou temnou hmotu a představovat tento rozdíl mezi experimentální vědou a zaběhlými modely.