| 0 |
|
Исследователи из Университета Саутгемптона предложили новую фундаментальную частицу, которая могла бы объяснить, почему никто не сумел обнаружить темную материю, неуловимые 85% массы Вселенной.
Темная материя, как полагают, существует вследствие ее гравитационного воздействия на звезды и галактики, гравитационной фокусировки (изгиба световых лучей) вокруг нее и ее отпечатка на реликтовом излучении (послесвечение Большого взрыва).
Несмотря на убедительные косвенные данные и значительные экспериментальные усилия, никто не сумел обнаружить темную материю непосредственно. Физика элементарных частиц дает нам ключ к тому, чем темная материя может быть, и стандартное представление заключается в том, что частицы темной материи имеют очень большую массу для фундаментальных частиц, сравнимую с тяжелыми атомами. Более легкие частицы темной материи считаются менее вероятными из астрофизических соображений, хотя исключения известны. Это исследование открывает ранее неизвестное окно, в котором они могли бы существовать и, из очень общих рассуждений физики элементарных частиц, приводить к ряду удивительных результатов.
Предложенная частица имеет массу 100 эВ/с2, всего около 0,02 % от массы электрона. Хотя она не взаимодействуют со светом, как это требуется для темной материи, она взаимодействует удивительно сильно с обычной материей. Действительно, в резком контрасте с другими кандидатами, она может вообще не проникать в атмосферу Земли. Поэтому она вряд ли может быть обнаружена на Земле, так что исследователи планируют включить поиск этой частицы в космический эксперимент, запланированный Консорциумом макроскопических квантовых резонаторов (MAQRO). Наночастица, взвешенная в космосе и подвергающаяся прямому воздействию потока темной материи, будет увлекаться нисходящим потоком, и чувствительной мониторинг положения этой частицы будет раскрывать информацию о характере частиц темной материи, если они существуют.
Д-р Джеймс Бейтмен (James Bateman) из Университета Саутгемптона и соавтор исследования, говорит: «Эта работа объединяет несколько очень разных областей физики: теоретической физики элементарных частиц, наблюдений рентгеновской астрономии и экспериментальной квантовой оптики. Наше предложение кандидата-частицы звучит дико, но в настоящее время, кажется, нет никаких экспериментов или наблюдений, которые могли бы его исключить. Темная материя является одной из самых важных нерешенных проблем в современной физике, и мы надеемся, что наше предложение будет вдохновлять других развивать подробную теорию частиц и даже провести экспериментальные испытания».
Д-р Александр Мерле (Alexander Merle), соавтор из Института Макса Планка в Мюнхене, Германия, добавляет: «В настоящее время эксперименты по темной материи не указывают на четкое направление, и учитывая, что Большой адронный коллайдер в ЦЕРНе не нашел еще каких-либо признаков новой физики, то это может быть подходящим временем, чтобы переключить нашу парадигму в сторону альтернативных кандидатов для темной материи. Все больше и больше физиков, занимающихся элементарными частицами, кажется, думают так, а наше предложение выглядит серьезным конкурентом на рынке».
Темная материя может быть проблемой, которую нужно решать, привлекая смежные области науки и ища скрытые возможности.
Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365
| 0 |
|
