Η σκοτεινή πλευρά της σύντηξης

Posted on 07/06/2018

0


Μια υποθετική διαδικασία που ονομάζεται «σκοτεινή σύντηξη» θα μπορούσε να είναι πραγματική, σύμφωνα με μια νέα μελέτη.
Η συνήθης σύντηξη συμβαίνει όταν δυο ατομικοί πυρήνες ενώνονται για να σχηματίσουν έναν νέο πυρήνα και ταυτόχρονα απελευθερώνεται ενέργεια. Οι πυρηνικές αντιδράσεις σύντηξης είναι η αιτία που ο «ήλιος λάμπει».

Τις συνέπειες μιας παρόμοιας διαδικασίας με σωματίδια της σκοτεινής ύλης, εξετάζει το  άρθρο του Samuel D. McDermott με τίτλο «Is Self-Interacting Dark Matter Undergoing Dark Fusion?», που δημοσιεύθηκε πριν από μερικές ημέρες.

Αν η ιδέα αυτή είναι σωστή, τότε θα μπορούσε να επιλυθεί ένα πρόβλημα που σχετίζεται με την σκοτεινή ύλη – περίπου το 27% του σύμπαντος για το οποίο γνωρίζουμε ελάχιστα. Χωρίς την σκοτεινή ύλη οι φυσικοί δεν μπορούν να εξηγήσουν, π.χ. γιατί οι γαλαξίες δεν διαλύονται εξαιτίας της γρήγορης περιστροφής τους. Αλλά κάποιες από τις ιδιομορφίες της, όπως το πως κατανέμεται η σκοτεινή ύλη στα κέντρα των γαλαξιών, παραμένουν ένα μυστήριο.
Η σκοτεινή ύλη θεωρείται πως αποτελείται από απομονωμένα σωματίδια τα οποία αλληλεπιδρούν ελάχιστα με την συνηθισμένη ύλη. Αυτός είναι και ο λόγος για τον οποίο δεν έχουμε ανιχνεύσει μέχρι σήμερα κάποιο «σκοτεινό» σωματίδιο.

Όμως η σκοτεινή ύλη μπορεί να μην είναι τόσο αντικοινωνική. «Γιατί δεν αλληλεπιδρούν τα σωματίδια της σκοτεινής ύλης μεταξύ τους; Δεν υπάρχει κάποιος συγκεκριμένος λόγος που να το αιτιολογεί», λέει ο φυσικός του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια, Manoj Kaplinghat.
Οι φυσικοί θεωρούν ότι τα σωματίδια της σκοτεινής ύλης θα μπορούσαν να συγκρούονται ελαστικά μεταξύ τους. Όμως η εργασία του McDermott πάει ένα βήμα παρακάτω. Προτείνει ότι ζεύγη σωματιδίων σκοτεινής ύλης θα μπορούσαν να συντηχθούν, σχηματίζοντας έτσι άλλα άγνωστα σωματίδια σκοτεινής ύλης.
Μια τέτοια σκοτεινή σύντηξη θα μπορούσε να εξηγήσει γιατί η σκοτεινή ύλη κοντά στα κέντρα των γαλαξιών είναι κατανεμημένη περισσότερο ομοιόμορφα από το αναμενόμενο. Οι προσομοιώσεις σχηματισμού γαλαξιών, δείχνουν ότι η πυκνότητα της σκοτεινής ύλης αυξάνεται απότομα προς το κέντρο ενός γαλαξία. Αλλά στην πραγματικότητα οι γαλαξίες έχουν έναν πυρήνα με ομοιόμορφα κατανεμημένη σκοτεινή ύλη. Αυτές οι προσομοιώσεις υποθέτουν ότι τα σωματίδια της σκοτεινής ύλης δεν αλληλεπιδρούν μεταξύ τους.
Η σκοτεινή σύντηξη θα μπορούσε να αλλάξει τον τρόπο συμπεριφοράς των σωματιδίων, προσφέροντας την ενέργεια για να ξεφύγουν από το πυκνό άκρο, παράγοντας έτσι μια ομοιόμορφη κατανομή σκοτεινής ύλης στον πυρήνα.
Όμως η θεώρηση της σκοτεινής σύντηξης μπορεί να δημιουργήσει και κάποια μη αναμενόμενα προβλήματα. Θα έπρεπε να ωθεί τα σωματίδια της σκοτεινής ύλης να διαφεύγουν προς τα έξω από την άλω της σκοτεινής ύλης που περιβάλλει κάθε γαλαξία.

Το βέβαιο είναι ότι μέχρι σήμερα έχουμε σχεδόν μαύρα μεσάνυχτα όσον αφορά την σκοτεινή ύλη και η σκοτεινή σύντηξη δεν είναι τίποτε άλλο παρά μια ακόμα θεωρητική υπόθεση.

πηγή: https://www.sciencenews.org/article/if-real-dark-fusion-could-help-demystify-physics-puzzlehttps://arxiv.org/pdf/1711.00857.pdf