"A matéria escura é algum assunto desconhecido, provavelmente uma nova partícula elementar ou partículas além do modelo padrão", disse Mikhail Medvedev, professor de física e astronomia na Universidade de Kansas. "Ele nunca foi observado diretamente, mas revela-se através de gravidade que produz no universo. Há inúmeras experiências ao redor do mundo com vista a encontrar-lo diretamente. "
"Matéria escura ainda não foi detectado em um laboratório. Nós inferir sobre ele a partir de observações astronômicas ", disse Medvedev, que acaba de publicar pesquisas de ponta em matéria escura que mereceu a capa da revista Physical Review Letters, periódico de maior prestígio no mundo da pesquisa em física.
Medvedev propõe um novo modelo de matéria escura, apelidado de "matéria escura multicomponente sabor misturado." Os astrofísicos acreditam que cerca de 80 por cento da substância do nosso universo é composto de misteriosa "matéria escura" que não pode ser percebido pelos sentidos humanos ou instrumentos científicos.
A teoria de Medvedev repousa sobre o comportamento das partículas elementares que têm sido observados ou hipotéticas. De acordo com a teoria predominante Modelo Padrão de hoje de física de partículas, partículas elementares - classificadas como variedades de quarks, léptons e bósons - são os blocos de construção de um átomo. As propriedades, ou "sabores" de quarks e léptons são propensos a mudar e para trás, porque eles podem combinar um com o outro em um fenômeno chamado de sabor-mistura.
"Na vida cotidiana Estamos acostumados ao fato de que cada partícula ou um átomo tem uma certa massa", disse Medvedev. "Uma partícula sabor misturado é estranho - ele tem várias massas ao mesmo tempo - e isso leva a efeitos fascinantes e incomuns."
Medvedev comparação com luz branca que contém várias cores e pode gerar um arco-íris de mistura de sabor.
"Se o branco era um sabor especial, em seguida, vermelho, verde e azul seria diferentes massas - massas um, dois e três - que misturam-se em conjunto para criar branco", disse ele. "Ao alterar as proporções de vermelho, verde e azul na mistura, pode-se fazer cores diferentes, ou sabores, outros que o branco."
Medvedev disse que a matéria candidatos escuros também são teorizados ser sabor mista - como neutralinos, axions e neutrinos estéreis.
"Estes são, de fato, os candidatos mais preferidos pessoas falam o tempo todo", disse Medvedev.
"Anteriormente nós descobrimos que as partículas de sabor misturado pode" evaporar quantum 'de um poço gravitacional se eles estão' abalados '- ou seja, eles colidem com outra partícula ", disse ele. "Isso é um resultado notável, como se uma nave espacial feita de matéria-sabor misto e arrastou ao longo de uma estrada esburacada coloca-se no espaço sem um foguete ou qualquer outro meio ou esforço por nós."
Medvedev incluiu o processo de evaporação da física quântica em um "código numérico cosmológica" e simulações realizadas utilizando supercomputadores.
"Cada simulação foram utilizadas mais de 1.000 núcleos e correu por uma semana ou mais", disse ele. "Este projecto de um ano consumido cerca de 2 milhões de horas de computação no total, que é igual a 230 anos."
Medvedev disse que a matéria escura pode interagir com a matéria normal extremamente fraca, é por isso que já não tenha sido revelada em inúmeras experiências de detecção directa em curso em todo o mundo. Então, os físicos desenvolveram um modelo de trabalho de completamente colisionais (não interagentes), o frio (ou seja, ter velocidades muito baixas térmicas) matéria escura com uma constante cosmológica (a densidade de energia desconcertante encontrada no vazio do espaço exterior), que eles chamam de "modelo lambda-CDM. "
Mas o modelo tem nem sempre concordou com dados observacionais, até o papel de Medvedev resolvido de longa data e perturbadores enigmas da teoria.
"Nossos resultados demonstram que o modelo de matéria escura de dois componentes sabor misturado resolvido todos os problemas Lambda-CDM mais prementes simultaneamente", disse o pesquisador KU.
Medvedev realizaram as simulações usando XSEDE instalações de computação de alto desempenho, principalmente Trestles no Centro de Supercomputação de San Diego e ranger do Texas Advanced Computing Center.
A foto superior, publicado na Physics Review Letters, representa a distribuição da matéria escura no universo calculado dentro do paradigma matéria escura dois componentes sabor misturado. A foto inferior, publicada em um artigo anterior, representa o efeito da "evaporação quântica."
The Daily Galaxy via Universidade de Kansas
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