В космологии холодная темная материя — это форма материи, частицы которой движутся медленно по сравнению со светом и слабо взаимодействуют с электромагнитным излучением. Подсчитано, что лишь малая часть вещества во Вселенной — это барионная материя, из которой формируются звезды, планеты и живые организмы. Остальное, составляющее более 80%, — это темная материя и энергия.
Теория холодной темной материи помогает объяснить, как Вселенная эволюционировала от своего начального состояния до текущего распределения галактик и скоплений, структуры Вселенной в крупном масштабе. В любом случае теория не смогла удовлетворительно объяснить некоторые наблюдения, но новое исследование Бродхерста и его коллег проливает новый свет на этот вопрос.Как объяснил исследователь Икербасков, «руководствуясь первоначальным моделированием образования галактик в этом контексте, мы переосмыслили холодную темную материю как конденсат Бозе-Эйнштейна».
Итак, «сверхлегкие бозоны, образующие конденсат, обладают одной и той же квантовой волновой функцией, поэтому картины возмущений формируются в астрономических масштабах в виде крупномасштабных волн».Эту теорию можно использовать, чтобы предположить, что все галактики в этом контексте должны иметь в своем центре большие стационарные волны темной материи, называемые солитонами, которые могли бы объяснить загадочные ядра, наблюдаемые в обычных карликовых галактиках.Исследование также позволяет предсказать, что галактики образуются относительно поздно в этом контексте по сравнению с интерпретацией стандартных частиц холодной темной материи. Команда сравнивает эти новые предсказания с наблюдениями космического телескопа Хаббл.
Результаты очень многообещающие, поскольку они открывают возможность того, что темную материю можно рассматривать как очень холодную квантовую жидкость, которая управляет формированием структуры во всей Вселенной.Это не первая публикация Томаса Бродхерста в журнале Nature. В 2012 году он участвовал в исследовании галактики эпохи реионизации, стадии ранней Вселенной, которая ранее не исследовалась и которая могла быть самой старой обнаруженной галактикой.
Это исследование открыло новые возможности для изучения первых галактик, появившихся после Большого взрыва.Том Бродхерст имеет докторскую степень по физике Даремского университета (Великобритания); до прихода в Ikerbasque он проводил исследования в ведущих исследовательских центрах Великобритании, США, Германии, Израиля, Японии и Тайваня.
Он опубликовал 184 статьи в ведущих научных журналах и получил 11 800 ссылок. В 2010 году он был принят на работу Икербаском и выполняет свою работу в отделе теоретической физики UPV / EHU.
Его направление исследований сосредоточено на наблюдательной космологии, темной материи и формировании галактик.