CEA Paris-Saclay tərəfindən

Gaby Clark tərəfindən redaktə edilmiş , Robert Eqan tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriSistemin ekvator bölməsi. Solda: Qaranlıq maddənin sıxlığı (vorteks şəbəkəsi nüvədəki az sıx ağ nöqtələr şəbəkəsinə uyğundur). Mərkəz: Burulğan şəbəkəsi ilə əlaqəli nüvədə ulduz quruluşu olan əsas dalğa funksiyasının fazası. Sağda: Nüvə daxilində burulğanların dairəvi hərəkəti.

Qaranlıq maddənin təbiəti kosmologiyanın ən böyük sirlərindən biri olaraq qalır. Toqquşmayan soyuq qaranlıq maddənin (CDM) standart çərçivəsi çərçivəsində müxtəlif modellər nəzərdən keçirilir: WIMP-lər (təxminən 100 GeV/c ² kütləsi olan Zəif Qarşılıqlı Kütləvi Hissəciklər ), ilkin qara dəliklər və ultra yüngül aksion kimi hissəciklər (kütləsi 10 ^-22 ilə 1 eV/c ² ). Sonuncu halda, qaranlıq maddə nöqtə hissəciklərinin toplusu kimi deyil, Şrödinger tənliyi ilə təsvir edilən dalğa kimi davranır. Bu, kiçik miqyasda xüsusi davranışlar yaradır, eyni zamanda böyük miqyasda standart dinamikaya (CDM) əməl edir.

Nəzəri Fizika İnstitutunun tədqiqatçıları Philippe Brax və Patrick Valageas, dinamikası Şrödinger tənliyinin Qross-Pitayevski tənliyi kimi tanınan qeyri-xətti variantı ilə təsvir edilən itələyici öz-özünə təsirləri olan ultra yüngül soyuq qaranlıq maddənin modellərini tədqiq etdilər. kondensatlar. Müəlliflər öz işlərində fırlanan ultra yüngül qaranlıq maddənin haloları daxilində “burulğanlar” (burulğanlar) və “solitonlar” (hidrostatik tarazlıqdakı nüvələr) adlanan xüsusi strukturların formalaşması və dinamikasını izləyirlər.

Sənədlər Physical Review D jurnalında dərc olunub .

Laboratoriyada tədqiq edilən super mayedə olduğu kimi, bu modellərdə də qaranlıq maddənin nüvələri “irrotasion” mayenin tənlikləri ilə təsvir edilir. Bundan sonra sistem yalnız təkliklərin, yəni “burulğanların” (burulğanlar) görünüşü vasitəsilə ümumi fırlanmanı təmin edə bilər.

Müəlliflər analitik və ədədi yanaşmaları birləşdirərək göstərir ki, fırlanan qaranlıq maddə haloları həqiqətən də belə burulğanlara səbəb olur və bu burulğanlar daha sonra halonun nüvəsində sabit fırlanan şəbəkəyə çevrilir. Bu burulğanlar qaranlıq maddə hissəciyinin kütləsindən asılı olan kvantlaşdırılmış bucaq momentinə malikdir. Mərkəzdənqaçma qüvvəsi sayəsində “soliton” (qaranlıq maddə nüvəsi) ox-simmetrik, yastı forma alır.

Əgər bu burulğanlar həqiqətən mövcuddursa, onlar ultra yüngül qaranlıq maddəni aşkar etmək üçün yeni üsul təklif edə bilərlər. Məsələn, qalaktikalarda buraxdıqları qravitasiya işarələrini təhlil edərək. Bu “vorteks xətləri” ilə kosmik şəbəkənin filamentləri arasında mümkün əlaqəni öyrənmək də maraqlı olardı. Beləliklə, laboratoriyada kvant həddindən artıq maye fizikasında müşahidə olunanlara bənzər burulğanlar astrofiziki və ya qalaktik miqyasda qaranlıq maddə halolarında mövcud ola bilər.

Daha çox məlumat: Philippe Brax və digərləri, ultra yüngül qaranlıq maddədə 3D burulğanlar və fırlanan solitonlar, Physical Review D (2025). DOI: 10.1103/s91m-pldz

Philippe Brax et al, Vortices and rotating solitons in ultralight qaranlıq maddə, Physical Review D (2025). DOI: 10.1103/physrevd.111.103527

Jurnal məlumatı: Physical Review D 

CEA Paris-Saclay tərəfindən təmin edilmişdir