在物理審查信中發布，此圖像代表了在兩個組分風味混合暗物質范式內計算的宇宙中的暗物質的分布。

關于暗物質的新突破性研究探討了暗物質候選者作為量子風味混合顆粒，并表明雙組分暗物質模型在所有尺度上同意觀察數據。

勞倫斯 - 天體物理學家認為，大約80％的宇宙物質由神秘的“暗物質”組成，無法被人類感官或科學儀器所感知。

“暗物質尚未在實驗室中檢測到。我們從天文觀察中推斷出來，“堪薩斯大學的物理學和天文學教授Mikhail Medvedev說，剛剛發表了關于暗物質的突破性研究，該研究稱為物理審查信的封面，世界上最負盛名的物理研究雜志。

Medvedev提出了一種新穎的暗物質模型，被稱為“味道混合的多組分暗物質”。

“暗物質是一些未知的物質，最有可能是一個超出標準模型的新的基本顆粒或粒子，”Medvedev說。“它從未直接觀察過，但它通過在宇宙中產生的重力揭示了自己。世界各地有許多實驗，旨在直接找到它。“

Medvedev的理論基于所觀察或假設的基本粒子的行為。根據當今普遍的標準模型理論的粒子物理學，基本粒子 - 作為夸克，leptons和衡量磁桿的品種分類 - 是原子的構建塊。夸克和肝子的性質或“味道”易于來回改變，因為它們可以在稱為風味混合的現象中彼此結合。

在前一篇論文中發布，該圖像表示“量子蒸發”的效果。

“在日常生活中，我們已經習慣了，每個顆粒或原子都有一定的質量，”Medvedev說。“味道混合的粒子是奇怪的 - 它同時有幾個群眾 - 這導致迷人和不尋常的影響。”

Medvedev將風味混合與含有幾種顏色的白光相比，可以產生彩虹。

“如果白色是一種特殊的味道，那么紅色，綠色和藍色會是不同的群眾 - 群眾，兩個和三個 - 混合在一起創造白色，”他說。“通過在混合中改變紅色，綠色和藍色的比例，可以制作不同的顏色，或者以外的味道。”

Medvedev表示，暗物質候選者也是風味混合的 - 例如中性，軸和無菌中微子。

“事實上，這些是最喜歡的候選人一直講話，”梅德韋杰夫說。

“以前我們發現，如果它們”搖動“，則可以從引力井中”量子蒸發“ - 意味著它們與另一個顆粒碰撞，”他說。“這是一個顯著的結果，好像由風味混合物質制成的航天器沿著顛簸的道路拖著，就像沒有火箭或我們任何其他方式或努力的情況下放入太空。”

Medvedev包括“宇宙論數代碼”中量子蒸發的物理過程，并使用超級計算機進行仿真。

“每次模擬使用1000個核心并持續一周左右，”他說。“這歲的項目總共消耗了大約200萬臺電腦時間，等于230年。”

Medvedev說，暗物質可能與正常物質相互作用，這就是為什么它尚未揭示在世界各地的許多正在進行的直接檢測實驗中。因此，物理學家設計了完全碰撞（非交互態）的工作模型，感冒（即，具有非常低的熱速度）暗物質，具有宇宙學常數（在外層空間的空隙中發現的令人困惑的能量密度），它們術語“ lambda-cdm模型。“

但該模型并不總是同意觀察數據，直到Medvedev的論文解決了理論的長期和麻煩的謎題。

“我們的結果表明，風味混合，雙組分暗物質模型同時解決了所有最緊迫的λ-CDM問題，”Ku研究員說。

Medvedev使用XSEDE高性能計算設施進行了模擬，主要是在San Diego超級計算機中心和德克薩斯高級計算中心的游俠的托爾斯。

出版物：Mikhail V. Medvedev，“多組分冷暗暗物質的宇宙學仿真”萊特牧師113,071303,2014; DOI：10.1103 / physrevlett.113.071303

研究報告的PDF副本：多組分冷暗暗物質的宇宙模擬

圖像：堪薩斯大學