অন ​​(মাইনাসিউল) সুপারনোভাতে গা dark় পদার্থের উত্পাদন

Question

এটি বিশ্বাস করা হয় যে অন্ধকার পদার্থটি কণা দ্বারা গঠিত, যা কেবল দুর্বল এবং মহাকর্ষীয়ভাবে পদার্থের সাথে যোগাযোগ করে। অন্ধকার পদার্থের জন্য একটি সাধারণ প্রার্থীকে ডব্লিউআইএমপি বলা হয় । বিশেষত, ডাব্লুআইএমপিগুলি ভারী এবং তাদের নিজস্ব প্রতিষেধক হতে পারে।

এবং অন্য কোনও কণা হিসাবে অন্ধকার পদার্থের কণা যথেষ্ট উচ্চ শক্তিতে উত্পাদিত হতে পারে। পদার্থের কণাগুলির ভর অজানা, তবে অনুমান করা হয় যে এটি - , যা - , যেখানে এই কণা উত্পাদিত হতে পারে বলে আশা করা যায়।100 জিভিভি টি ডি এম ≈ 10 13 10 15$1$$100 \textrm{GeV}$$T_{DM}\approx 10^{13}$$10^{15}\textrm{K}$

এ জাতীয় বিশাল তাপমাত্রা কোনও যুক্তিসঙ্গত জ্যোতির্বিজ্ঞানের প্রক্রিয়াগুলিতে সবেমাত্র অর্জনযোগ্য, তবে বলুন যে মূল-পতনে সুপারনোভা নতুন গঠিত তাপমাত্রা রয়েছে , এবং সম্ভবত পতনের সময় আরও বেশি পর্যায়. তারপরে একটি অপরিশোধিত অনুমানটি নির্দেশ করে যে উত্পাদিত অন্ধকার পদার্থের পরিমাণ হ'ল । অথবা, সংখ্যা আকারে । এর অর্থ এই যে a একটি সুপারনোভা চলাকালীন গা dark় পদার্থের পরিমাণ এক কেজি হতে পারে around এই জাতীয় তাপমাত্রা 1 \ টেক্সটর্ম {জিভি} এর জন্য মোটামুটিভাবে পৌঁছতে পারেএম ডি এম ≈ ই - টি ডি এম / টি এস এন , মি একটি এক্স এম ⊙ লগ ইন করুন 10 ( এম ডি এম / কেজি ) = 30.3 - 0.43 ( টি ডি এম / টি এস এন ) টি এস এন = 1.4 $T_{SN,after}\approx 10^{11}\textrm{K}$$M_{DM}\approx e^{-T_{DM}/T_{SN,max}}M_\odot$$\log_{10}(M_{DM}/\textrm{kg})=30.3-0.43(T_{DM}/T_{SN})$$T_{SN}=1.4\cdot 10^{-2}T_{DM}$$1 \textrm{GeV}$ডিএম কণা। সুতরাং কেউ আশাবাদীভাবে সুপারনোভাতে উত্পাদিত কয়েক কেজি ডার্ক ম্যাটার আশা করতে পারেন।

এখন প্রশ্ন। মূল ধসের সুপারনোভাতে একটি সাধারণ গা dark় পদার্থের উত্পাদন কী? আমার ধারণা, একটি ভাল উত্তর বিদ্যমান অনুমানের উপর আরও শক্তিশালী সম্প্রসারণ হবে। যে কোনও গঠনমূলক মন্তব্য স্বাগত।

Answer 1

এই মুহুর্তে সর্বাধিক পছন্দের ডাব্লুআইএমপিএস সম্ভবত নিউট্রিনো, দেখুন http://en.wikedia.org/wiki/Nututralino

এই কণাগুলি এই মুহূর্তে খাঁটি অনুমানমূলক। উপরের উইকিপিডিয়া নিবন্ধে ভর 10 থেকে 10,000 জিভের মধ্যে সবচেয়ে হালকা নিউট্রালিনো রেঞ্জের ভর অনুমান, যার অর্থ এসএনএসে উত্পাদনের হার ধরে নেওয়া 1 জিভের তুলনায় অনেক কম হবে। উচ্চ উত্পাদন হার ইতিমধ্যে এলএইচসিতে সনাক্ত করা উচিত ছিল।

সুতরাং এলএইচসি-তে ডাব্লুআইএমপিএসের সনাক্তকরণ (শক্তি ক্ষতির আকারে) থেকে এসএনগুলিতে উত্পাদনের হারের উপরের একটি অনুমানের একটি অনুমান সম্ভব হওয়া উচিত।

Comments

আমি এখনও এই ধরনের অনুমান জানতে আগ্রহী হতে হবে। এটি কি কয়েকটি কণা, বা এটি এমন একটি ন্যানোগ্রাম যা আমরা আশা করতে পারি, বা এটি ম্যাক্রোস্কেলসের উপরেও কোথাও? প্রত্যাশিত শক্তির পরিসীমা ব্যতীত উত্পাদনে বাধা সৃষ্টি করা অন্য একটি বিষয় অবশ্যই প্রতিক্রিয়া ক্রসকেশনের কারণে। তারা বরং কম হতে পারে।

— অ্যালেক্সি বব্রিক

@ আলেকজিবোরিক এক অনুমানটি হ'ল, ডিএম ডাব্লুআইআইএমআইপিএস ভারী কণার ক্ষয়কারী পণ্য products এসএনগুলি প্রায় 10e19 ইভি পর্যন্ত এলএইচসি থেকে অনেক বেশি উচ্চ শক্তিতে পৌঁছে যেতে পারে। যদি ডব্লিউআইএমপিএসের উত্পাদন সেভাবে চলে যায় তবে উচ্চ শক্তির মহাজাগতিক কণাগুলি তথ্যের অতিরিক্ত উত্স হতে পারে। এলহিসিতে অভাব থাকা সত্ত্বেও এসএনগুলিতে ডিএম উত্পাদনের জন্য আমি এটি আশাবাদী। আমি সংখ্যার সরবরাহ করতে দ্বিধায় রয়েছি, কারণ এখানে অনেকগুলি অনর্থিত অনুমান রয়েছে ses সব ভুল হতে পারে।

— জেরাল্ড

সত্য, এবং এটি অবশ্যই মডেলের উপর নির্ভরশীল। যাইহোক, কিছু নির্দিষ্ট মডেলের জন্য এমনকি মোটামুটি অনুমান আকর্ষণীয় হবে। আরও খেয়াল করুন যে, ১) সর্বাধিক শক্তিশালী মহাজাগতিক রশ্মি সম্ভবত সুপারনোভাতে উত্পাদিত হয় না, ২) এটি তাপীয়, বাল্ক গতি নয়, যা প্রতিক্রিয়ার জন্য গুরুত্বপূর্ণ।

— আলেক্সি বব্রিক

সর্বাধিক শক্তিশালী পর্যবেক্ষণ করা মহাজাগতিক রশ্মিগুলি একটি "কাছাকাছি" ব্ল্যাকহোলে উত্পাদিত হবে বলে মনে করা হয়, যা এখনও নিশ্চিত হওয়া যায়নি। তবে যদি তা হয় তবে এটি সুপারনোভা ব্ল্যাকহোলের ধসে পড়তেও ঘটতে পারে, যদিও জিআরবি (যা এসএনগুলির সাথে যুক্ত হতে পারে) এবং উচ্চ শক্তির সিআরএসের মধ্যে একটি ভাল সম্পর্ক এখনও পর্যন্ত নিশ্চিত হওয়া যায়নি। উচ্চ শক্তি মহাজাগতিক রশ্মিগুলি তাদের ভ্রমণে নীল-স্থানান্তরিত মহাজাগতিক মাইক্রোওয়েভ পটভূমি এবং সম্পর্কিত শক্তি হ্রাস দ্বারা সীমাবদ্ধ are ডাব্লুআইএমপিগুলি গঠনের বর্তমান ধারণাগুলি, আমি যতদূর অনুমান করতে পারি, ভারী কণার ক্ষয়ের দিকে ঝুঁকছে।

— জেরাল্ড

... প্রায় নিউক্লিয়নের ক্ষয়ের মতো নিউট্রিনো উত্পাদন করে। 100 জিভের নিচে ভর সহ নিউট্রালিনোগুলির সরাসরি উত্পাদন হিগস কণার চেয়ে কম সম্ভাব্য বা কমপক্ষে খুব বিরল দেখা যায়। এখন কেউ কণার ওজন অনুমান করতে পারে, যা নিউট্রালিনো বা অন্যান্য ডাব্লুআইএমপিএসে ক্ষয় হয় এবং সম্ভাব্যতার সন্ধান করতে পারে যে এসএনএসগুলিতে এই শক্তিগুলি দেখা দেয়। এখন এটি অনুমানযুক্ত প্রতিক্রিয়া ক্রস-বিভাগের সাথে গুণিত করতে হবে। ডাব্লুআইএমপিগুলিতে একটি কাল্পনিক ক্ষয় তখন সোজা হওয়া উচিত। তবে এখানে আমাদের অনুমানের ক্রম রয়েছে যা অনিশ্চয়তাগুলি বহুগুণে বাড়িয়ে তুলবে।

— জেরাল্ড

Answer 2

বেশ কয়েকটি ধরণের সুপারনোভা এবং উপায়গুলি হ'ল মূলটি ধসে যেতে পারে। একটি চরম কেস নেওয়া যাক যাতে গামা-রে ফোটোডিসিনগ্রেশন সমস্ত ভারী উপাদানগুলি (সি, ফে এবং নিন ইত্যাদি) ধ্বংস করে এবং সেগুলি সমস্ত প্রোটন, নিউট্রন এবং ইলেক্ট্রনগুলিতে বিভক্ত করে। প্রতিটি নিউক্লিয়াস তার সমস্ত বাধ্যতামূলক শক্তি প্রকাশ করে, নিউক্লিয়াস ভর প্রতি 9 মেগা বা বাকী ভরটির 0.9%। আমি বিশ্বাস করি, বেশিরভাগ শক্তিই আপেক্ষিক নিউট্রিনোস (প্রোটন, নিউট্রন এবং ইলেক্ট্রনগুলির গতিবেগ শক্তি বাকী) আকারে বের হয়। সুতরাং, একটি উচ্চতর সীমা হল যে মূলের ভরগুলির 0.9% নিউট্রিনোতে শেষ হয়। নিউট্রিনোসের বাকী ভর অনেক কম, তবে আপেক্ষিক ভর সম্ভবত আরও প্রাসঙ্গিক সংখ্যা।

$\Omega$$\Omega_{stars}$$\Omega$