Вношу свою лепту в открытие тёмной материи

Вношу свою лепту в открытие тёмной материи.

Один из самых загадочных вопросов, который интересует учёных, — это природа тёмной материи. Она составляет большую часть массы Вселенной, но её природа до сих пор неизвестна, так как она не излучает свет и не взаимодействует с известными формами материи.

Я считаю самыми перспективными три основных метода поиска тёмной материи:
1\. Наблюдение за гравитационными эффектами тёмной материи, например, гравитационное линзирование лучей света от далёких звёзд.
2\. Использование подземных детекторов для обнаружения слабо взаимодействующих массивных частиц, которые могут быть составными частями тёмной материи.
3\. Использование ускорителей частиц для создания высокоэнергетических столкновений, в которых может выделяться тёмная материя.

Тёмная материя — это гипотетическая форма материи, которая не испускает электромагнитного излучения и не взаимодействует с ним напрямую. Поэтому мы не можем увидеть тёмную материю непосредственно. Однако учёные предполагают, что тёмная материя составляет около 25% всей материи во Вселенной и играет важную роль в формировании галактик и крупномасштабной структуры Вселенной.
Учёные пришли к такому мнению, потому что обычная материя, тёмная материя и тёмная энергия составляют около 5 %, 25 % и 70 % Вселенной соответственно. Результаты исследования, опубликованные в журнале Physical Review D, предполагают, что стандартная космологическая модель неверна, а космос менее уплотнён, чем считалось ранее.
Стандартная космологическая модель предполагает, что Вселенная начала своё существование с Большого взрыва, и с тех пор она расширяется с ускорением. Однако результаты исследования, опубликованные в журнале Physical Review D, ставят под сомнение эту модель и указывают на то, что космос менее уплотнён, чем считалось ранее.

Учёные считают, что космос менее уплотнён, чем считалось ранее, потому что новое астрономическое исследование показало, что ядро Млечного Пути менее плотное, чем предполагалось. Традиционные модели Млечного Пути предполагали, что его звёзды и другие компоненты более плотно упакованы в ядре по сравнению с другими галактиками. Однако новые наблюдения показали, что популяция красных гигантов не растёт экспоненциально к центру, а выравнивается посередине, что указывает на меньшую плотность центральной части диска Млечного Пути.
Это объясняется тем, что новые наблюдения позволили получить более чёткое представление о звёздах, особенно о тех, которые находятся вблизи центра Млечного Пути. Ранее предполагалось, что радиус полусвета галактики примерно в два раза больше, чем считалось ранее, что говорит о более диффузной структуре. Это открытие имеет значительные последствия для нашего понимания Млечного Пути и ставит под сомнение существующие модели.

В свете последних открытий мы можем понимать Млечный Путь как галактику, которая продолжает развиваться и изменяться. Согласно новым данным, полученным с помощью космического телескопа Gaia, последнее крупное столкновение Млечного Пути, называемое радиальным слиянием Девы, произошло около 2,7 миллиарда лет назад, что гораздо позже, чем предполагалось ранее. Это столкновение было вызвано взаимодействием с гораздо меньшей карликовой галактикой, содержащей меньше звёзд и материи. Таким образом, наша галактика продолжала развиваться и изменяться совсем недавно, что требует пересмотра многих моделей её роста и эволюции.

Для пересмотра моделей роста и эволюции галактик требуется пересмотреть последовательность Хаббла. Новая последовательность анатомии и эволюционная последовательность должны учитывать возможность образования галактик в результате слияния галактик, предопределённого гравитацией.

Последовательность Хаббла — это классификация галактик, предложенная Эдвином Хабблом в 1926 году. Она разделяет галактики на эллиптические (E), линзообразные (S0), спиральные (S) и неправильные (Irr).
Для пересмотра последовательности Хаббла необходимо учесть современные представления о формировании галактик, которые утверждают, что в ранней Вселенной преобладали спиральные и неправильные галактики, а гигантские эллиптические галактики возникли позже в результате слияния большого числа спиральных галактик.


Последние открытия в космологии, такие как открытие реликтового излучения, крупномасштабной структуры Вселенной и ускоренного расширения, подтверждают идею о том, что Вселенная постоянно эволюционирует и расширяется. Эти открытия также указывают на существование причинно несвязанных областей, где эволюция протекает независимо.

Я считаю перспективными следующие методы поиска тёмной материи и энергии:
\* Гравитационное линзирование — наблюдение искажений света далёких галактик под воздействием гравитации тёмной материи.
\* Красный сдвиг — анализ спектров света далёких галактик, позволяющий определить их скорость удаления и расстояние до них.
\* Изучение космического микроволнового излучения — анализ первичных плотностных флуктуаций, породивших структуры во Вселенной.
\* Изучение космологических структур — наблюдение за галактиками, скоплениями галактик и большими масштабами распределения материи.
\* Изучение аномалий в движении звёзд, планет и других объектов — поиск свидетельств наличия тёмной материи или изменённой гравитации на малых расстояниях.

Мои выводы и советы:
Чтобы обнаружить тёмную материю и тёмную энергию, нужны значительные достижения в области квантовых технологий и изучение новых явлений, таких как аксионы и скрытые фотоны. Это может потребовать значительных инвестиций в науку и сотрудничество между учёными из разных стран.

Кое-какие исследования в этом направлении уже ведутся.
Исследование аксионов и скрытых фотонов проводится в рамках эксперимента CAST (CERN Axion Solar Telescope). Этот эксперимент направлен на поиск лёгких солнечных аксионов и фотонов скрытого сектора.
Установка CAST представляет собой крупнейший в мире «телескоп», предназначенный для обнаружения новой элементарной частицы — аксиона. Аксионы могут излучаться Солнцем и могут быть обнаружены с помощью метода регистрации гамма-квантов в диапазоне энергий 1–10 кэВ, возникающих от конверсии аксионов в магнитном поле сверхпроводящего магнита.
Установка CAST состоит из большого сверхпроводящего дипольного магнита длиной 9,26 метра и ряда детекторов, расположенных по обоим торцам магнита. Метод, используемый в установке CAST, позволяет достичь уникальной чувствительности при определении потока аксионов.
Установка CAST была создана в 2002–2003 годах коллективом учёных и инженеров из ЦЕРН и научных институтов России, Германии, США, Греции, Канады, Хорватии, Франции, Италии, Испании, Турции и Швейцарии.

Будущим исследователям тёмной энергии и тёмной материи я желаю терпения, упорства и творческого подхода. Пусть ваши исследования помогут расширить наши знания о Вселенной и приблизят нас к разгадке этих загадочных явлений.