宇宙の大部分は私たちの目には見えません。それが何で構成されているか、私たちは仮定を立てるだけです。 よく知られている理論の つは、この空間全体が冷たい暗黒物質で満たされているというもので、物質自体は通常、光の速度よりもはるかに遅く移動するエキゾチックな粒子で構成されています。 このモデルは非常に成功しており、銀河とその構造の奇妙な観測をすべて説明できますが、いくつかの欠点もあります。
このモデルは、銀河の中心には私たちが見ることができるよりもはるかに多くの物質があり、私たちが検出できるよりもはるかに多くの小さな伴銀河を予測しています。 このような問題を回避するために、科学者たちは冷たい黒い物質を少し「ぼやける」ようにすることにしました。 たとえば、この暗黒物質が電子の 分の の粒子で構成されている場合、その量子力学的な波のような性質が大規模に現れるのに十分な軽さになります。
暗黒物質をぼかすことにより、粒子のこの波のような性質が長距離にわたって効果的にそれを洗い流し、冷たい暗黒物質が直面する降着の問題の多くを解決します。 言い換えれば、このモデルは、暗黒物質が 1000 光年より小さい構造を構築するのを防ぎます。
新しい研究では、天文学者は初期の宇宙と最初の星の出現のコンピューター シミュレーションを開発しました。 彼らは、暗黒物質を「あいまい」にすることを許可し、これが通常の物質の進化と星の発達をどのように変化させたかを観察しました。 星や銀河の形成には暗黒物質が必要です。 宇宙は絶えず膨張しているため、ガスの流れを引き寄せて、融合を引き起こし、星の形成を開始するのに十分な密度を得るには、多くの重力が必要です. そして、宇宙にはそれが起こるのに十分な通常の物質がありません. しかし、初期宇宙の暗黒物質の塊は重力のインキュベーターとして機能し、通常の物質を引き付けて星や銀河を形成します。
研究チームはシミュレーションで、暗黒物質がぼやけると、星の形成方法が変化することを発見しました。 通常の冷たい暗黒物質では、星は最初に、宇宙全体に散らばる小さな個別のポケットの奥深くで輝きます。 しかし、あいまいな暗黒物質から、「パンケーキ」に似た巨大な二次元シートが最初に形成されます。 「パンケーキ」はすぐに個々のポケットに分解され、最終的に星に変わります. D パンケーキは非常に重く、急速に崩壊しているため、第一世代の星は、冷たい暗黒物質のシナリオが予測するよりもはるかに大きいです。 その巨大なサイズのために、星は長生きしません。 そして瞬く間に、第一世代の星は激しい超新星爆発の嵐の中で消えてしまいます。 そこから、「パンケーキ」が分散すると、通常の星形成が始まり、宇宙はより私たちのようになります.
ジェームズ ウェッブ宇宙望遠鏡は、宇宙に最初に現れた星を直接観測することはできませんが、最初の世代の星の残骸を含む可能性のある最初の銀河のいくつかの画像を取得することができます。 そして強烈な超新星サークルからの放射線の残骸も。 しかし、暗黒物質に関して言えば、宇宙が私たちのために何を用意しているのかはわかりません.
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