Вновь о темной материи
Проблема темной материи всерьез привлекает ученых. Многие группы исследователей пытаются найти ответ на вопрос: из каких частиц она состоит? В январском и февральском номерах за 2025 год мы напомнили про три основные гипотезы о том, что представляют собой частицы темной материи: ВИМПы (слабовзаимодействующие массивные частицы), аксионы и стерильные нейтрино. В обеих публикациях были представлены результаты исследований, предлагающих методики поиска как ВИМПов, так и аксионов.
За прошедшее месяцы успели появиться новые исследования. Мы представим два из них. Оба предполагают в качестве составляющих темной материи аксионы – частицы, предложенные ранее для объяснения аномалий сильного ядерного взаимодействия. Гипотеза, связывающая темную материю с аксионами, становится превалирующей.
Астрофизики Тайлт Мэй, Уильям Э. Ист и Нильс Симонсен из независимого исследовательского центра фундаментальной теоретической физики в Ватерлоо (Онтарио, Канада) предложили новую гипотезу, согласно которой темная материя, если она состоит из сверхлегких бозонов, может взаимодействовать с черными дырами, вызывая возмущения в пространстве-времени.
Если темная материя действительно состоит из сверхлегких бозонов, каковыми являются аксионы, это сделало бы их идеальным кандидатом, поскольку они почти не взаимодействуют с обычной материей. Аксионы чрезвычайно легкие – в некоторых моделях их масса составляет лишь миллиардную часть массы электрона. Из-за такой малой массы аксионы проявляют себя в большей степени как волны, а не частицы, что особенно важно для их поведения в космосе.