গা species় পদার্থের দুটি প্রজাতি?


45

এই সময়ে, অন্ধকার পদার্থের অস্তিত্বের প্রমাণ বিভিন্ন উপায়ে জমেছে:

  • এটি গ্যালাকটিক আবর্তন বক্ররেখা প্রভাবিত করে
  • মহাজাগতিক বিজ্ঞান এবং মহাবিশ্বে কাঠামোর বিবর্তনে একটি মুখ্য ভূমিকা পালন করে
  • বৃহত্তর স্কেলগুলিতে মহাকর্ষীয় লেন্সিং দ্বারা প্রচুর পরিমাণে পূর্বাভাস দেওয়া হয়
  • ছায়াপথ ক্লাস্টারগুলির গতিবিদ্যা প্রভাবিত করে

কিছু নাম।

আছে: অন্ধকার ব্যাপার কণার জন্য অনেক পরিচিত প্রার্থীদের wimps , axions , WISPs (যদিও অন্য কিছু বিবেচ্য বিষয় তাদের সরিয়ে রাখত, আসলে, এমনকি ইট), নিউট্রিনো, ইত্যাদি।

তারপরে প্রশ্নটি হল : কেন আমরা আশা করব যে একমাত্র ডার্ক ম্যাটার কণাগুলি ঘটনামূলক অন্ধকারের জন্য দায়ী?

উদাহরণস্বরূপ, সিডিএম কসমোলজি, প্রমিত মহাজাগতিক মডেল, গা dark় পদার্থকে শীতল হওয়া (ধীর, অ-আপেক্ষিক) প্রয়োজন, যা অন্ধকার পদার্থের কণার সম্ভাব্য বৈশিষ্ট্যগুলিকে সীমাবদ্ধ করতে ব্যবহৃত হয়। যাইহোক, এটি আসলে বোঝায় না যে অন্ধকার পদার্থটি সমস্ত জ্যোতির্বিজ্ঞানের জন্য শীতল। উদাহরণস্বরূপ, গ্যালাকটিক হলগুলি উষ্ণ অন্ধকার পদার্থ দিয়ে তৈরি করা যেতে পারে এবং বামন ছায়াপথগুলির হ্যালোগুলি শীতল অন্ধকার পদার্থ দ্বারা তৈরি করা যেতে পারে।Λ

কেউ অবশ্যই বলতে পারেন যে এক-প্রজাতির মডেলটি সবচেয়ে সহজ। পাল্টা যুক্তিটি হ'ল বাস্তবে অনেকগুলি প্রজাতি থাকতে পারে। এর পরিবর্তে এস্ট্রোফিজিকাল মডেলগুলির জন্য গভীর প্রভাব থাকতে পারে।

প্রশ্নের সংক্ষিপ্তসার জন্য: বর্তমানে ব্যবহৃত সমস্ত মডেলগুলিতে কেবল একটি প্রজাতির গা dark় পদার্থ উপস্থিত রয়েছে তা মনে করার জন্য কোনও যুক্তিসঙ্গত কারণ কি অগ্রাধিকার পর্যবেক্ষণ দ্বারা সমর্থিত?


3
খুব সুন্দর প্রশ্ন!
ডিলটন

1
দু'টি জিনিস। ডাব্লুআইআইএসগুলি কী এবং 'ইট' বলতে কী বোঝায়? এছাড়াও, ঠান্ডা অন্ধকার পদার্থে 'ঠান্ডা' শব্দের অর্থ হ'ল যে সময় গা dark় পদার্থটি ডুপ্লপ হয়েছিল, তখন এটি আপেক্ষিক ছিল না (আলোর গতির তুলনায় ধীর)। এলসিডিএম বড় আকারের আঁশগুলিতে খুব ভাল কাঠামোর পূর্বাভাস দেয়, এটি ছোট আকারের আঁশগুলিতে একটি মিল নয় যা লোকেদের উষ্ণ / উষ্ণ অন্ধকারের মতো বিষয়গুলি ভাবতে অনুপ্রাণিত করে যেহেতু উষ্ণ জিনিসগুলির ছোট স্কেলের উপর কম কাঠামো থাকে।
অ্যাস্ট্রোম্যাক্স

3
আমি যদিও এটি একটি ভাল প্রশ্ন মনে করি। এটি পুরোপুরি সম্ভব যে মহাবিশ্বের গা dark় পদার্থের উপাদানটি আসলে এক ধরণের বৃহত কণার একাধিক, সম্ভবত এমনটি যা দুর্বলভাবে ইন্টারেক্ট করে, এবং একটিও নয়। কণাগুলির মাধ্যমে ইন্টারঅ্যাক্ট করতে পারে এমন বাহিনী যুক্ত করা এই উপাদানগুলির মধ্যে এবং বাইরে শক্তি স্থানান্তর করার জন্য অতিরিক্ত সুযোগ যুক্ত করবে। সেই গা dark় পদার্থটি কণার একটি 'প্রজাতি' প্রথমে সবচেয়ে প্রাকৃতিক বিষয় হিসাবে চিন্তা করা উচিত।
অ্যাস্ট্রোম্যাক্স

1
@ এস্ট্রোম্যাক্স, আপনার ইনপুটটির জন্য ধন্যবাদ! উইকির মতে ডব্লিউআইএসপি, উদাহরণস্বরূপ, দুর্বল ইন্টারেক্টিটিং সাব-ইভি কণা যেমন অ্যাকশন হিসাবে বোঝায়। ইটগুলি আরও একটি রসিকতা। তবে, যদি আপনার কাছে সাধারণ ইট হিসাবে ওজন যথাযথভাবে ব্যবধানযুক্ত এমন বস্তু থাকে তবে তারা গতিময়ভাবে অন্ধকার পদার্থের মতো আরও কম বা কম আচরণ করবে (মাধ্যাকর্ষণ ব্যতীত কোনও বাহিনী)। তারপরে, "ঠান্ডা (ধীর)" অ-আপেক্ষিক গতি বোঝায়, যদিও আমি স্বচ্ছতার জন্য এটি যুক্ত করব।
আলেক্সি বব্রিক 18

1
@ এস্ট্রোম্যাক্স, স্কেলগুলি দেখানোর জন্য ধন্যবাদ। আমি কার্যত মনে রেখেছিলাম যে অন্ধকার পদার্থ, যা শীতল নয়, বৃহত্তর কাঠামোটি তার তুলনায় আরও ঝাপসা দেখাবে এবং তাই এই সিদ্ধান্তে উপনীত হয়েছিল যে ছোট কাঠামোর জন্য এটি বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ যে গা dark় পদার্থটি শীতল, এবং বৃহত্তর জন্য কম স্ট্রাকচার। এই তফাতটি কোথা থেকে এসেছে তা সম্পর্কে আপনি মন্তব্য করতে পারেন? অন্যথায়, আপনার ধারণাগুলি যুক্তিসঙ্গত দেখাচ্ছে। উত্তর হিসাবে কিছুটা বিস্তৃত আকারে তাদের দেখে আমি আরও বেশি খুশি হব।
আলেক্সি বব্রিক 18

উত্তর:


22

গরম ডার্ক ম্যাটার খুব হালকা, দ্রুত চলমান কণা থেকে তৈরি করা হত। এ জাতীয় কণাগুলি সম্ভবত মহাকর্ষীয়ভাবে কোনও কাঠামোর সাথে আবদ্ধ হতে পারে না, বরং তা সারা বিশ্বজুড়ে ছড়িয়ে দেওয়া হত।

তবে গা dark় পদার্থটি সর্বদা "পাওয়া" (বা "অনুমান") হয় মহাকর্ষীয়ভাবে কিছু দৃশ্যমান কাঠামোর সাথে আবদ্ধ (উদাহরণস্বরূপ, ছায়াপথের গ্যালাক্সির ঘূর্ণায়মান ছায়াপথ / গ্যালাক্সি ক্লাস্টারে অস্বাভাবিক বেগের বিস্তারের সমতল ঘূর্ণন বক্ররেখার সাথে সম্পর্কিত অন্ধকার পদার্থের দুর্বল লেন্সিং সনাক্তকরণ ) বা দৃশ্যমান কোনও কিছুর সাথে সম্পর্কিত নয় তবে তবুও ক্লাম্প তৈরি করে ( গ্যালাক্সি ক্লাস্টারগুলির পূর্বে অপ্রকাশিত দুর্বল লেন্সিং সনাক্তকরণ )। যে কারণে অন্ধকার পদার্থকে শীতল বলে মনে করা হয় ।

অতিরিক্তভাবে, উভয় প্রকারের মধ্যে একটি স্পষ্ট পার্থক্য রয়েছে: গা dark় পদার্থের মতো এমন কোনও জিনিস নেই যা "খুব বেশি শীতল নয় তবে খুব গরমও নয়" (পাদটীকাটিও দেখুন)। অন্ধকার ব্যাপার হয় পারেন কণার ~ 10 কম eV দিয়ে তৈরি (গরম অন্ধকার ব্যাপার, হালকা কণা দিয়ে তৈরি, বেশিরভাগ সর্বত্র ছড়িয়ে) অথবা ~ 2 GeV বেশি কণা (গুরুতর, ধীর কণা gravitationally কিছু গঠন করতে বাধ্য)। আমাদের বিস্তৃত ইউনিভার্সে পদার্থের কারণে প্রার্থীর কণাগুলি (নিউট্রিনো বা আরও কিছু বিদেশী) সম্ভবত ঘনত্বের প্যারামিটারের প্রকৃত মানটিতে অবদান রাখতে পারে এমন সর্বাধিক পরিমাণ চাপানোর সময় উভয় সীমা পাওয়া যায় ।

সুতরাং, উভয়ই ডিএম মহাকর্ষীয়ভাবে আবদ্ধ (কোল্ড ডিএম) বা ছড়িয়ে ছিটিয়ে থাকা (হট ডিএম) উপস্থিত হয় এবং উভয় প্রকারের স্পষ্টতই স্বতন্ত্র (10 টি বনাম 2 গ্যাভ)। পর্যবেক্ষণ প্রথম ক্ষেত্রে পক্ষে। তবে, কোল্ড ডার্ক ম্যাটার চূড়ান্ত সমাধান নয় এবং এখনও কিছু সমস্যার মুখোমুখি।

মিশ্র সমাধানগুলির সম্ভাবনা সম্পর্কে, এর মধ্যে অনেকগুলি ইতিমধ্যে বাতিল হয়ে গেছে। মাইক্রোলেনসিং আমাদের গ্যালাকটিক পাড়ায় পাশাপাশি এক্সট্রা গ্যালাক্টিক ডোমেনে গ্যালাকটিক হ্যালোসগুলিতে অদৃশ্য কমপ্যাক্ট অবজেক্টগুলি (বাদামী বামন, তারা, স্টার্লার ব্ল্যাক হোল) সম্ভাব্যতা প্রত্যাখ্যান করেছে । সাধারণ পদার্থ (পাথর, ইট, ধুলা) সম্ভবত হতে পারে না, অন্যথায় তারা উত্তপ্ত হয়ে উঠবে এবং পুনরায় বিকিরণ করবে। পরিচিত কণার কোনও বিদেশী মিশ্রণ কাজ করে না।

আমরা যা জানি আমরা কেবল এটিই জানি যে ডিএম অবশ্যই কিছু ভারী কণা দিয়ে তৈরি করা উচিত যা এখনও আবিষ্কার করা যায় নি। আরও জটিল মডেল (উদাহরণস্বরূপ বিভিন্ন ধরণের কণাগুলির সাথে তারা সংযুক্তিযুক্ত কাঠামোর উপর নির্ভর করে) প্রবর্তন করতে একটি ব্যক্তির ন্যায়সঙ্গততা প্রয়োজন (অর্থাত কিছু ভবিষ্যদ্বাণী যা বাস্তবের সাথে আরও ভালভাবে একমত হয়) এবং কেউ এখনও তা করতে সক্ষম হয় নি।


মন্তব্য করুন যে ডার্ক ম্যাটার কণা, গরম বা ঠান্ডা টাইপ থেকে, সম্ভবত "ধীর" হতে পারে না এবং খুব বেশি ঝাঁকুনি দিতে পারে (যেমন গ্রহ গঠন) কারণ এগুলি সাধারণ পদার্থের মতো বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয়ভাবে ইন্টারেক্ট করে না, এ কারণেই বলা হয় যে ডিএম বলা হয় collisionless । সাধারণ পদার্থকে যেখানেই কোনও কাঠামো গঠন করা হয় (যেমন প্রোটোস্টার বা অ্যাক্রেশন ডিস্ক ), প্রক্রিয়াটির একটি খুব গুরুত্বপূর্ণ অংশটি হ'ল থার্মালাইজেশন , অর্থাত্ অসংখ্য সংঘর্ষের মাধ্যমে উদয়কারী কণার শক্তির পুনরায় বিতরণ। ডার্ক ম্যাটারের সাথে এটি ঘটতে পারে না।


3
খুব সুন্দর উত্তর :-)। সম্ভবত অন্ধকার পদার্থের কণাগুলি কী পরিমাণে সম্ভাব্য তা নিয়ে খুব শীঘ্রই স্পষ্ট করে দেওয়া হবে ... যদিও ব্যক্তিগতভাবে আমি বরং আরও একটি নালিকা প্রত্যাশা করি এবং এই লুএক্স অন্ধকার বিষয়টির ফলাফল নিয়ে প্রচারিত বিশাল মিডিয়া ব্রম্বোরিয়াম বরং মার্কিন সিদ্ধান্তের অজুহাত হিসাবে অপব্যবহার করা হবে নির্মাতারা কিছু পরীক্ষামূলক অন্ধকার বিষয় নিয়ে পড়াশোনা বাতিল করতে
টিআরএফ-এর

2
@ ডিলটন ওহে ডিলটন টিআরএফ একটি দুর্দান্ত ব্লগ। আমি এখন অবধি এটি আবিষ্কার করতে পারি নি। লুবুসের লেখার স্টাইলটি আমার অনেক পছন্দ। আমি আপনাকে এবং ডাইমেনশন 10 দেখতে পেয়েছি।
এডুয়ার্ডো গেরাস ভ্যালেরা

2
@ ডিলটন আমি এখনও অবধি লুবোসকে আবিষ্কার করতে পারি নি। তাঁর ব্লগ অবিশ্বাস্য, বাহ! আমি তাঁর পোস্টগুলি পড়তে সত্যিই ভাল সময় কাটাচ্ছি। তিনি বিদ্রূপাত্মক এবং ক্ষয়কারী (আমি জাহান্নামের মতো হাসছি) এবং তার বৈজ্ঞানিক দাবিতে খুব নির্ভুল বলে মনে হয় (কমপক্ষে রক্ষণশীল, কারণ বেশিরভাগ জিনিসই আমার কাছে নতুন is রনের থেকে তাঁর আলাদা স্টাইল রয়েছে তবে এটি অন্য একটি "আবশ্যক"। আপনি এই লিঙ্কটি পোস্ট না করা পর্যন্ত আমি টিআরএফের দিকে কোনও মনোযোগ দিইনি।
এডুয়ার্ডো গেরাস ভ্যালেরা

2
@ এডুয়ার্ডো গুয়েরাসভ্যালেরা হ্যাঁ লুমো দোলা :-ড! টিআরএফ পড়ার সময় আমি প্রায়শই আমার কফিটি আমার পর্দায় থুথু দিতাম, কারণ সময়ে সময়ে তাঁর প্রচুর মজার শৈলীর লেখার কারণে তিনি আমাকে নিয়মিত এলওএল করে দেন :- ডি। এবং অবশ্যই তাঁর কাছ থেকে শীতল কাটিয়া প্রান্তের পদার্থবিজ্ঞান শেখা আমার পক্ষে খুব মূল্যবান এবং মূল্যবান!
ডিলটন

2
@ ডিলটন, আমার ধারণা আছে যে রনের চেয়ে বৈজ্ঞানিক তথ্য উল্লেখ করতে গিয়ে তিনি কিছুটা সতর্ক ও রক্ষণশীল ছিলেন এবং এর ফলে আরও নির্ভুলতা পাওয়া যায়। রন প্রায়শই অজানা অঞ্চলে প্রবেশের সাহস করে, তার জ্ঞান এবং বুদ্ধি সম্পর্কে আত্মবিশ্বাসী এবং তারপরে সে তার বক্তব্যগুলি শেষ করে যা তার সিদ্ধান্তে, তাজা এবং সাধারণত আশ্চর্যজনক, তবে কোনও ফিল্টারিং ছাড়াই।
এডুয়ার্ডো গেরাস ভ্যালেরা

1

মূলত, উত্তরটি হল ওসাকামের ক্ষুর : সহজ সমাধানটির সন্ধান করুন এবং জটিল এবং সংশ্লেষিত সমাধানগুলি এড়িয়ে চলুন , যদি না (পর্যবেক্ষণমূলক) প্রমাণগুলির প্রয়োজন হয় না । হ্যাঁ, এটি সম্ভব যে দুটি বা ততোধিক ধরণের ডার্ক-ম্যাটার কণার উপস্থিতি রয়েছে। তবে যে কোনও সমাধানে যেখানে একটি প্রজাতি প্রাধান্য পাবে না তার জন্য সূক্ষ্ম সুরকরণের প্রয়োজন হয় এবং তাই এটি প্রতিকূল। সুতরাং, যদি এমন কোনও তত্ত্ব না থাকে যা প্রাকৃতিকভাবে গা dark়-পদার্থের কণার মিশ্রণ নিয়ে আসে (তাদের জ্যোতির্বিজ্ঞানের সাথে সম্পর্কিত বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য, যেমন গরম এবং ঠান্ডা ইত্যাদি, যখন ওসামের রেজার প্রয়োগ না হয় ), আমাদের কেবলমাত্র একটি প্রজাতির আধিপত্য আশা করা উচিত ।

যদি এই জাতীয় তত্ত্ব প্রমাণগুলি ব্যাখ্যা করতে ব্যর্থ হয় তবে কেবলমাত্র একাধিক ধরণের ডার্ক-ম্যাটার কণা নিয়ে আরও জটিল মডেলটিতে যাওয়ার অর্থটি হবে। বর্তমানে আমরা সেই পর্যায়ে নেই।


2
ভাল, আমি মনে করি বেশিরভাগ প্রাকৃতিক তত্ত্বটি আসলে একাধিক প্রজাতির ভবিষ্যদ্বাণী করবে। এবং তারপরে, ওসামের রেজার সম্পর্কে এটি এখানে প্রয়োগ হয় না। "এ", "বি", "এ + বি" তিনটি পৃথক ভবিষ্যদ্বাণী দেওয়ার তত্ত্বগুলি কল্পনা করুন এবং সবই কার্যকর। তাহলে বিবেচনার বাইরে "এ + বি" বাদ দেওয়া একেবারেই ন্যায়সঙ্গত নয়। তবে এটি একটি সঠিক পয়েন্ট, তত বেশি প্যারামিটার - আরও অনিশ্চয়তা এবং সূক্ষ্ম-সুরকরণ।
আলেক্সি বব্রিক

@ আলেকজোবিব্রাইক ওকামের রেজার বলেছে যে বিপরীতে নিশ্চিত প্রমাণ বা তত্ত্ব না থাকলে আমাদের একাধিক ডিএম কণা ধরণের ধরণের সাথে খেলা শুরু করা উচিত নয় । এখানে, একটি তত্ত্ব কেবল একটি সাধারণ মডেল নয় (চারপাশে জগাখিচুড়ি) নয়, তবে দুটি ডিএম প্রজাতির মধ্যে সম্পর্কের পূর্বাভাস যা প্রাকৃতিকভাবে কিছু গভীর অন্তর্দৃষ্টি থেকে উদ্ভূত হয়। সুতরাং, যদি আপনার "এ + বি" এই অর্থে একটি তত্ত্ব হয় তবে ওসামের রেজার প্রয়োগ হয় না। তবে এএফআইএকে, একাধিক প্রজাতির এই জাতীয় কোনও তত্ত্বকে বর্তমানে গুরুত্ব সহকারে বিবেচনা করা হয় না।
ওয়াল্টার

1
হ্যাঁ, @ ওয়াল্টার, "এ + বি" এই অর্থে একটি তত্ত্ব: অন্য দুটি হিসাবে প্রত্যাশিত। কেন এটি বহিষ্কার করা হয়েছে তার জন্য, স্ট্যান্ডার্ড মডেলের সম্ভাব্য এক্সটেনশানগুলি পরীক্ষা করুন। কেন এটি গুরুত্ব সহকারে ব্যবহার করা হচ্ছে না, তার জন্য অন্য প্রদত্ত উত্তরগুলি পরীক্ষা করে দেখুন।
অ্যালেক্সি বব্রিক

@ আলেকজোব্রাইক তাই, কোন তত্ত্বটি প্রাকৃতিকভাবে প্রায় সমানুপাতের (যেমন কোনওরই প্রাধান্য পায় না) দুটি ডিএম কণার দুটি পৃথক (একটি গরম, একটি ঠান্ডা) প্রজাতি রয়েছে? অন্যান্য উত্তর কেন এই ধরণের তত্ত্বগুলি গুরুত্ব সহকারে বিবেচনা করা হয় না তা ব্যাখ্যা করে না । আফাইক, গরম এবং ঠান্ডা কণার মিশ্রণটি বর্তমানে অস্বীকার করা যায় না, তবে ওসামের রেজার ব্যবহার করা হয়।
ওয়াল্টার

সুপারস্মিমেট্রি উদাহরণস্বরূপ। মূল বিষয়, যদিও, সম্ভাব্য এক্সটেনশনগুলি একে অপরের বিরোধিতা করে না। অন্য উত্তর অনুসারে: দুটি প্রধান অণুবীক্ষণিকভাবে চালিত মডেল হট এবং কোল্ড ডিএম। বড় আকারের কাঠামোর পর্যবেক্ষণগুলি ঠান্ডা ডিএমের পক্ষে, মহাজাগতিক উভয় ক্ষেত্রেই সীমাবদ্ধতা দেয়, সুতরাং গরম উপাদানগুলির উল্লেখযোগ্য পরিমাণ নেই। প্লাস হট ডিএম ছোট স্কেলগুলিতে খুব বেশি ভূমিকা রাখে না। আপনি এখানে আরও দেখার উপযুক্ত হবে বলে মনে করেন?
আলেক্সি বব্রিক
আমাদের সাইট ব্যবহার করে, আপনি স্বীকার করেছেন যে আপনি আমাদের কুকি নীতি এবং গোপনীয়তা নীতিটি পড়েছেন এবং বুঝতে পেরেছেন ।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.