Lawrence Livermore cientistas vêm-se com uma nova teoria que pode identificar por que a matéria escura tenha evadido detecção direta em experimentos baseados na Terra. Um grupo de físicos de partículas nacionais conhecida como a Malha Dynamics colaboração forte, liderada por um Laboratório Nacional Lawrence Livermore equipe, combinou técnicas de física teórica e computacional e usado massivamente paralelo 2-petaflop supercomputador Vulcan do Laboratório de conceber um novo modelo de matéria escura. Ele identifica-lo como naturalmente hoje "furtivo", mas teria sido fácil de ver através de interações com a matéria comum nos extremamente condições de plasma de alta temperatura que permearam o início do universo.
"Essas interações no universo inicial são importantes porque a matéria comum e escuro abundâncias hoje são muito semelhantes em tamanho, sugerindo que isso ocorreu por causa de um ato de equilíbrio realizada entre os dois antes de arrefecido o universo", disse Pavlos Vranas de LLNL, e um dos autores do estudo, "a detecção direta do discrição Dark Matter através eletromagnética polarizabilidade". O documento aparece em uma próxima edição da revista Physical Review Letters e é uma "Escolha do Editor".
A matéria escura compõe 83 por cento de toda a matéria no universo e não interage diretamente com eletromagnéticas ou fortes eforças nucleares fracas. A luz não saltar fora dele, e matéria comum passa por ele com apenas o mais fraco de interações.Essencialmente invisível, ele tem sido chamado de matéria escura, mas suas interações com gravidade produzir efeitos marcantes sobre o movimento de galáxias e aglomerados galácticos, deixando pouca dúvida de sua existência.
A chave para a personalidade dividida da matéria escura é a sua discrição compositeness eo milagre de confinamento. Como quarks em um nêutron, em altas temperaturas, esses componentes eletricamente carregadas interagem com quase tudo. Mas a temperaturas mais baixas que se ligam em conjunto para formar uma partícula de compósito electricamente neutro. Ao contrário de um nêutron, que é obrigado pela interação forte ordinária da cromodinâmica quântica (QCD), o nêutron furtivo teria de ser obrigado por um novo e ainda não observada-interação forte, uma forma escura de QCD.
"É notável que um candidato a matéria escura apenas várias centenas de vezes mais pesadas do que o próton pode ser um composto de componentes eletricamente carregados e ainda ter evadido detecção direta até agora", disse Vranas.
Semelhante a prótons, a matéria escura discrição é estável e não decai ao longo do tempo cósmicas. No entanto, como QCD, produz um grande número de outras partículas nucleares que se decompõem pouco tempo após a sua criação. Estas partículas podem ter carga elétrica líquida mas teria deteriorado afastado há muito tempo. Em um acelerador de partículas com energia suficientemente alta (como o Large Hadron Collider na Suíça), estas partículas podem ser produzidos novamente pela primeira vez desde o início do universo. Eles poderiam gerar assinaturas originais nos detectores de partículas, porque eles poderiam ser carregadas eletricamente.
"Experimentos de detecção directa de metro ou experimentos no Grande Colisor de Hádrons pode em breve encontrar evidências de (ou descartar) essa nova furtividade teoria da matéria escura", disse Vranas.
Os autores da equipe LLNL treliça são Evan Berkowitz, Michael Buchoff, Enrico Rinaldi, Christopher Schroeder e Pavlos Vranas, que é o líder da equipe. Os programas de computação Directed pesquisa e desenvolvimento e grande desafio LLNL Laboratório apoiou esta investigação. Outros colaboradores incluem pesquisadores da Universidade de Yale, da Universidade de Boston, Instituto de Teoria Nuclear, Argonne Leadership Computing Facility, Universidade da Califórnia, Davis, da Universidade de Oregon, University of Colorado, Brookhaven National Laboratory e da Universidade de Syracuse.
O Galaxy diário via LLNL
Crédito da imagem: telescópio espacial da NASA / Hubble
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