В будущем это потенциально позволит напрямую обнаружить легкую темную материю

N+1Наука

Темные аксионы ограничили с помощью нейтронных звезд

Никита Козырев

Joshua Foster et al. / Physical Review Letters, 2020

Ученые использовали данные об излучении нейтронных звезд в радиодиапазоне для поиска аксионов — гипотетических элементарных частиц, претендующих на принадлежность к темной материю. Физики воспользовались тем, что сильное магнитное поле от нейтронных звезд должно приводить к переходу темных аксионов в фотоны, которые уже можно зарегистрировать на Земле с помощью радиотелескопов. Исследователям не удалось зарегистрировать такие процессы, но полученные ограничения на константу взаимодействия превзошли другие эксперименты в части диапазона масс, а совершенствование метода и новые телескопы в будущем потенциально позволят использовать нейтронные звезды для обнаружения легчайших частиц темной материи. Статья опубликована в журнале Physical Review Letters.

 

Физики уже давно научились с высокой точностью предсказывать характеристики материи с помощью Стандартной модели: поиск отклонений экспериментальных данных от прогнозов этой общепринятой теории вырос в отдельную область физики частиц. Тем не менее Стандартной модели недостаточно для полного описания нашего мира, даже если забыть про не входящую в нее гравитацию. К примеру, в рамках этой теории нельзя объяснить аномально высокую скорости вращения внешних областей галактик и эффект гравитационного линзирования: для этого недостаточно присутствия во Вселенной только видимой материи. Эта проблема решается, если предположить, что во вселенной существует еще не известная нам форма материи, которая и играет роль скрытой массы в описанных выше явлениях. Ее существование предсказывается и из данных о флуктуациях в температуре реликтового излучения. Из-за того, что она не должна быть видима напрямую, такой гипотетической форме материи дали общее название — темная материя.

Существует множество предположений о форме, в которой могла бы существовать темная материя: от легчайших стерильных нейтрино до тяжелых вимпов. Одним из альтернативных кандидатов на роль частиц темной материи является темный аксион — гипотетическая сверхлегкая нейтральная элементарная частица. Помимо объяснения природы темной материи, существование аксионов позволило бы приблизиться к объяснению и сильной CP-проблемы — еще одной неточности предсказаний Стандартной модели, заключающейся в отсутствии нарушений CP-симметрии в квантовой хромодинамике. На практике эта проблема проявляется, к примеру, в том, что по последним экспериментальным данным у нейтрона нет электрического дипольного момента, причем погрешность этих результатов в триллион раз меньше, чем предсказываемое теорией абсолютное значение самого дипольного момента. Именно в попытке объяснить CP-инвариантность квантовой хромодинамики Роберто Печчеи и Хелен Квинн постулировали существование аксиона в 1977 году. Однако ни аксионы в рамках Стандартной модели, ни их темные аналоги,

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Чем отличается мозг творческого человека Чем отличается мозг творческого человека

Предлагаем заглянуть внутрь креативного мозга

GQ
Интервью с режиссером Георгием Сурковым Интервью с режиссером Георгием Сурковым

Интервью с молодым режиссером «Современника» Георгием Сурковым

СНОБ
6 реальных историй бывших пленников 6 реальных историй бывших пленников

Жертвы этих маньяков были похищены и провели в плену много лет

Популярная механика
В чем причина твоей бедности? Психолог объясняет, почему нам сложно разбогатеть В чем причина твоей бедности? Психолог объясняет, почему нам сложно разбогатеть

Что мешает нам быть богатыми?

Cosmopolitan
5 бизнес-инструментов для личной жизни и карьеры 5 бизнес-инструментов для личной жизни и карьеры

Иногда решить личную проблему можно с помощью опыта предпринимателей

Psychologies
К 2050 году сельское хозяйство нарушит местообитания почти 90 процентов позвоночных К 2050 году сельское хозяйство нарушит местообитания почти 90 процентов позвоночных

Сельскохозяйственные земли напрямую повлияют на сокращение биоразнообразия

N+1
Экономика доверия: как осторожность граждан сказывается на развитии страны Экономика доверия: как осторожность граждан сказывается на развитии страны

Уровень ВВП в России мог быть выше, если бы мы друг другу доверяли

Forbes
Из последних сил Из последних сил

Если любимой работы стало слишком много

Лиза
Bayraktar VS Орион: битва ударных беспилотников Bayraktar VS Орион: битва ударных беспилотников

Может ли Россия предложить что-то похожее на беспилотник Bayraktar TB2?

Популярная механика
Алиса Фрейндлих и другие знаменитости, пережившие блокаду Ленинграда Алиса Фрейндлих и другие знаменитости, пережившие блокаду Ленинграда

В блокаде оказались и будущие актеры, музыканты, чьи воспоминания мы собрали

Cosmopolitan
Внучки, или Как спасти семейные ценности — 2 Внучки, или Как спасти семейные ценности — 2

Иногда даже психологу приходится признать свое поражение

СНОБ
Наркотики, интриги, драки: 7 некрасивых историй красивого голливудского кино Наркотики, интриги, драки: 7 некрасивых историй красивого голливудского кино

Что скрывается за кадром легендарных фильмов, которыми восхищается весь мир?

Cosmopolitan
История исчезновения туристок в Панаме, которую сравнивают с «Ведьмой из Блэр» История исчезновения туристок в Панаме, которую сравнивают с «Ведьмой из Блэр»

История о том, насколько небезопасны туристические маршруты в джунглях

Maxim
Рома Зверь — про непротестный рок, надоевший рэп и зло из телевизора Рома Зверь — про непротестный рок, надоевший рэп и зло из телевизора

Вечно молодой группе «Звери» исполнилось 20 лет: интервью с ее лидером

РБК
Инфракрасная спектроскопия помогла алгоритму отличить человеческую кровь от животной Инфракрасная спектроскопия помогла алгоритму отличить человеческую кровь от животной

Химики разработали модель классификации крови человека и животных

N+1
Кто и как развивает удмуртские села Кто и как развивает удмуртские села

Какие социокультурные проекты объединяют Удмуртию и причем тут ролевики

СНОБ
Профессия петербуржец Профессия петербуржец

«Истинный петербуржец» — это не мечтательное существо, а соавтор города

Собака.ru
Микроскопические свидетельства глобальных катастроф Микроскопические свидетельства глобальных катастроф

Кандидат физико-математических наук о том, как метеориты влияют на нашу судьбу

Наука и жизнь
Макарские, Бейонсе и Джей Зи — звездные пары, годами ждавшие рождения детей Макарские, Бейонсе и Джей Зи — звездные пары, годами ждавшие рождения детей

Звёздные дети, появления которых родителям пришлось ждать долгие годы

Cosmopolitan
Приманка для молодых талантов. Первый тест-драйв родстера «Крым» Приманка для молодых талантов. Первый тест-драйв родстера «Крым»

Публика уже не верит в очередной автомобильный стартап из России

РБК
Чем открыть HEIC и как перевести его в JPEG на Windows 7 или 10 Чем открыть HEIC и как перевести его в JPEG на Windows 7 или 10

Самые эффективные способы открыть файл формата .heic

CHIP
Как квалифицированные машины отнимут работу у людей, которые не хотят быть «розовыми воротничками» Как квалифицированные машины отнимут работу у людей, которые не хотят быть «розовыми воротничками»

Отрывок из книги «Будущее без работы» Дэниэла Сасскинда

Inc.
Лучшие сериалы 2020-го, выбор Esquire: «Ход королевы», «Чики» и не только Лучшие сериалы 2020-го, выбор Esquire: «Ход королевы», «Чики» и не только

Именно по этим проектам мы будем вспоминать наши вечера в странном 2020 году

Esquire
Каникулы без последствий Каникулы без последствий

Эксперты рассказывают, как лучше питаться в праздничные дни

Лиза
8 случаев, когда ваши права внезапно станут недействительными. Памятка 8 случаев, когда ваши права внезапно станут недействительными. Памятка

Что грозит автомобилистам с поврежденным водительским удостоверением?

РБК
Законы изменения офисных пространств Законы изменения офисных пространств

Бизнес вынес серьёзные уроки из 2020 года

Inc.
К чему приведет признание экоцида преступлением против человечности К чему приведет признание экоцида преступлением против человечности

Экологические преступления могут быть приравнены к геноциду

СНОБ
Котлета денег: из чего делают искусственное мясо и почему оно так дорого стоит Котлета денег: из чего делают искусственное мясо и почему оно так дорого стоит

Глядя на эти цены начинает казаться, что дешевле есть сразу деньги

Maxim
99 проблем Андрея Аршавина: развод, увольнение, арест имущества 99 проблем Андрея Аршавина: развод, увольнение, арест имущества

Как живет сейчас Андрей Аршавин

Cosmopolitan
Здоровый настрой: 7 надежных клиник Здоровый настрой: 7 надежных клиник

Есть заведения, в которых лечиться не опасно

Вокруг света
Открыть в приложении