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

Механика флирта Механика флирта

Как флиртуют мужчины и женщины и где проходит граница дозволенного

СНОБ
В якутской мерзлоте нашли отлично сохранившуюся тушу молодого шерстистого носорога В якутской мерзлоте нашли отлично сохранившуюся тушу молодого шерстистого носорога

Этот шерстистый носорог дожил до трех-четырех лет, после чего утонул

N+1
Меняемся на работе Меняемся на работе

Мышление и развитие лидера в сложном мире

kiozk originals
Как девелопер «Самолет» помогает миллиардерам и крупнейшим землевладельцам России зарабатывать деньги Как девелопер «Самолет» помогает миллиардерам и крупнейшим землевладельцам России зарабатывать деньги

Девелопер «Самолет» смог найти общий язык с главными российскими лендлордами

Forbes
«Хаос. Создание новой науки» «Хаос. Создание новой науки»

Отрывок из книги Джеймса Глика «Хаос. Создание новой науки»

N+1
«Аэрокобра» Покрышкина: американская хищница для советских асов «Аэрокобра» Покрышкина: американская хищница для советских асов

История настоящей Бэллочки-людоедки

Maxim
Стройка с нулевыми отходами Стройка с нулевыми отходами

В строительную отрасль внедряются принципы безотходного производства

РБК
Как нарядить «зеленую» елку: 7 экологичных идей новогодних украшений Как нарядить «зеленую» елку: 7 экологичных идей новогодних украшений

Как украсить дом к Новому году без лишних затрат и вреда для окружающей среды

РБК
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
Золотая рыбка Золотая рыбка

Объясняем, как выбрать качественную нарезку из слабосоленого лосося

Лиза
Список: альтернативы сервису Maps.me с офлайн-картами для путешествий Список: альтернативы сервису Maps.me с офлайн-картами для путешествий

Сервисы онлайн-карт, которые могут стать альтернативой maps.me

VC.RU
Оставь как есть: 12 особенностей внешности, которые глупо убирать фотошопом Оставь как есть: 12 особенностей внешности, которые глупо убирать фотошопом

Что не стоит убирать фотошопом, чтобы не превратиться в пластиковую куклу?

Cosmopolitan
Родом с гоночной трассы Родом с гоночной трассы

Какие технологии пришли в серийные автомобили от гоночных Porsche

Популярная механика
Бионические руки не помогли перепрошить осязание Бионические руки не помогли перепрошить осязание

Возможно ли перестроить биологическую обратную связь в протезе руки

N+1
Как завести машину, если сел аккумулятор. Все способы Как завести машину, если сел аккумулятор. Все способы

Как оживить аккумулятор в одиночку?

РБК
Временное кодирование увеличит размерность бозонного сэмплинга Временное кодирование увеличит размерность бозонного сэмплинга

Физики придумали новый способ бозонного сэмплинга в фотонной оптической схеме

N+1
«Ты можешь все»: мотивация или заблуждение? «Ты можешь все»: мотивация или заблуждение?

Что нас ограничивает и так ли плохо видеть границы своих возможностей?

Psychologies
Родительский контроль: стоит ли читать переписку ребенка? Родительский контроль: стоит ли читать переписку ребенка?

О чем говорит желание знать все о жизни своего ребенка?

Psychologies
У птерозавров нашлись нелетающие родственники У птерозавров нашлись нелетающие родственники

Лагерпетиды — небольшое семейство предшественников динозавров

N+1
Что подарить мужчине: 23 нетривиальных мужских подарка Что подарить мужчине: 23 нетривиальных мужских подарка

Чтобы ты не ломал голову над подарками под елочку, мы все выбрали за тебя

Playboy
Колонизация островов Сен-Пьер и Микелон привела к упадку колонии качурок Колонизация островов Сен-Пьер и Микелон привела к упадку колонии качурок

С 1816 года количество птиц на острове Гран-Коломбье упало до 16% от возможных

N+1
Потерянная звезда Плеяд позволила оценить время возникновения легенд о скоплении Потерянная звезда Плеяд позволила оценить время возникновения легенд о скоплении

Звезды Атлас и Плейона находились дальше друг от друга на небе, чем сейчас

N+1
6 книг по финансовой грамотности, которые должен прочитать ваш ребенок 6 книг по финансовой грамотности, которые должен прочитать ваш ребенок

Книги о том, как правильно рассказать ребенку о финансах

Популярная механика
Каникулы без последствий Каникулы без последствий

Эксперты рассказывают, как лучше питаться в праздничные дни

Лиза
Как советская кинематография сняла свой первый хит и оказалась не готова к его успеху Как советская кинематография сняла свой первый хит и оказалась не готова к его успеху

Заграничный триумф и советский провал «Броненосца „Потемкин“»

Weekend
Не только мама: как искать работу после декрета Не только мама: как искать работу после декрета

Советы для тех, кто планирует искать работу после декрета

Psychologies
10 главных фильмов года. Выбор Дмитрия Барченкова 10 главных фильмов года. Выбор Дмитрия Барченкова

Наиболее заметные и симптоматичные киноленты 2020 года

СНОБ
Как подготовиться к бегу зимой: особенности, техника и экипировка Как подготовиться к бегу зимой: особенности, техника и экипировка

Что нужно учесть, чтобы зимний бег был в радость

Esquire
Самые красивые молодые российские актеры: от Пети Федорова до Вани Янковского Самые красивые молодые российские актеры: от Пети Федорова до Вани Янковского

Десятка самых обаятельных, харизматичных и талантливых парней

Cosmopolitan
«Ширли» и еще 5 лучших психодрам о выдающихся писателях на грани нервного срыва «Ширли» и еще 5 лучших психодрам о выдающихся писателях на грани нервного срыва

Фильмы о писателях, которые добровольно погружались в безумие

Esquire
Открыть в приложении