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

Под роликами Pornhub устроили соревнования в остроумии. Это надо видеть! Под роликами Pornhub устроили соревнования в остроумии. Это надо видеть!

Что пишут в комментариях под видеороликами сайтов для взрослых?

Playboy
Екатерина Вилкова: «Я перестала очаровываться» Екатерина Вилкова: «Я перестала очаровываться»

Екатерина Вилкова о том, как однажды ей стало тесно в этом мире

Караван историй
Как нельзя носить оверсайз-пиджак: 6 признаков, что ты делаешь это неправильно Как нельзя носить оверсайз-пиджак: 6 признаков, что ты делаешь это неправильно

Пришло время разобраться в ошибках, которые можно совершать, надевая оверсайз

Cosmopolitan
Как научиться отстаивать свою точку зрения без конфликтов: 5 главных правил Как научиться отстаивать свою точку зрения без конфликтов: 5 главных правил

Не обязательно постоянно ссориться

Playboy
Актриса Валентина Талызина — о работе над «Иронией судьбы» Актриса Валентина Талызина — о работе над «Иронией судьбы»

Валентина Талызина сыграла в главном новогоднем фильме сразу две роли

Esquire
Китай назвали абсолютным лидером по площади засоленных почв Китай назвали абсолютным лидером по площади засоленных почв

При этом наиболее высокие темпы прироста таких земель обнаружены в Бразилии

N+1
Изгнание торгующих храмом Изгнание торгующих храмом

Почем нынче церкви?

Огонёк
Словно комета Словно комета

Jony взлетел в топы главных чартов страны словно комета

OK!
Глава Zoom Эрик Юань каждый день задает себе один вопрос. Он помогает ему решать проблемы и добиваться успеха Глава Zoom Эрик Юань каждый день задает себе один вопрос. Он помогает ему решать проблемы и добиваться успеха

Глава Zoom Эрик Юань — «А что я могу сделать сегодня по-другому?»

Inc.
«Поначалу с мужчинами играть было трудно»: первая женщина-гроссмейстер Нона Гаприндашвили — о жизни шахматисток и сериале «Ход королевы» «Поначалу с мужчинами играть было трудно»: первая женщина-гроссмейстер Нона Гаприндашвили — о жизни шахматисток и сериале «Ход королевы»

Интервью с первой женщиной-гроссмейстером Ноной Гаприндашвили

Forbes
«Спектр-РГ» связал пузыри Ферми с активностью центральной черной дыры Млечного Пути «Спектр-РГ» связал пузыри Ферми с активностью центральной черной дыры Млечного Пути

Пузыри Ферми образовались из-за активности сверхмассивной черной дыры

N+1
6 реальных историй бывших пленников 6 реальных историй бывших пленников

Жертвы этих маньяков были похищены и провели в плену много лет

Популярная механика
Не как в кино: что мы знаем об отношениях Елизаветы II и Маргарет Тэтчер Не как в кино: что мы знаем об отношениях Елизаветы II и Маргарет Тэтчер

Рассказываем, что на самом деле было между Елизаветой II и Маргарет Тэтчер

Forbes
Кто подставил Путина. Почему власть больше не преследует авторов расследований о семье президента Кто подставил Путина. Почему власть больше не преследует авторов расследований о семье президента

Как хотите, а в Кремле явно творится что-то неладное

СНОБ
Собаки оказались нечувствительны к замене фонем Собаки оказались нечувствительны к замене фонем

Восприятие речи собаками сильно ограничено их чувствительностью к фонемам

N+1
Два часа Два часа

Как пробежать марафон с невероятным результатом

kiozk originals
47 м² 47 м²

Квартира-трансформер по проекту бюро ZE | Workroom Studio

AD
«Щелкунчик»: путешествие во времени. Часть 1 «Щелкунчик»: путешествие во времени. Часть 1

Долгая история самого новогоднего балета. Часть 1

Культура.РФ
Мухоловки скопировали выбор синиц при поиске места для гнезда Мухоловки скопировали выбор синиц при поиске места для гнезда

Выбирая место для гнезда, мухоловки-белошейки шпионят за большими синицами

N+1
Чудеса случаются Чудеса случаются

Квартира в Сан–Франциско в стиле contemporary

SALON-Interior
Правила жизни Сэмюэла Л. Джексона Правила жизни Сэмюэла Л. Джексона

Актер, Вашингтон, 72 года

Esquire
Физики услышали затухание звуковых волн в ферми-газе Физики услышали затухание звуковых волн в ферми-газе

Результаты этого эксперимента помогут в анализе устройства нейтронных звезд

N+1
У близкого человека биполярное расстройство: что делать? У близкого человека биполярное расстройство: что делать?

Жить с человеком с синдромом БАР — постоянно учиться искусству баланса

Psychologies
Помощники спекулянтов: как гринч-боты скупают дефицитные товары Помощники спекулянтов: как гринч-боты скупают дефицитные товары

Кто создает гринч-боты, сколько они стоят и как активно их используют в России?

Forbes
Как карантин и изоляция породили новые формы жизни Как карантин и изоляция породили новые формы жизни

Туризм, трибуны болельщиков, клубы и музеи во время изоляции

Weekend
Загадка Антона Лапенко: как комик из многодетной семьи стал звездой YouTube и зарабатывает миллионы на ностальгии по 90-м Загадка Антона Лапенко: как комик из многодетной семьи стал звездой YouTube и зарабатывает миллионы на ностальгии по 90-м

В чем заключается гениальность Антона Лапенко?

Forbes
15 кухонных гаджетов, которые мы используем неправильно 15 кухонных гаджетов, которые мы используем неправильно

Этими вещами мы пользуемся неправильно, даже не подозревая об этом

Популярная механика
Пушистая чума XXI века. Как коты захватили мир и Интернет Пушистая чума XXI века. Как коты захватили мир и Интернет

Они спят в наших кроватях, живут на нашу зарплату, их ласкают наши женщины

Maxim
Гипноз: как это работает и почему не стоит бояться? Гипноз: как это работает и почему не стоит бояться?

Сейчас ты узнаешь, что такое гипноз с научной точки зрения

Cosmopolitan
«Мне 50, и я не стремлюсь выглядеть моложе» «Мне 50, и я не стремлюсь выглядеть моложе»

История нашей героини о том, почему она отказалась от омолаживающих процедур

Psychologies
Открыть в приложении