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

Сексуальная химия Сексуальная химия

Как получается, что в паре есть совместимость, но нет притяжения

СНОБ
Подлыжный корм: как выжить зимой в лесу без еды Подлыжный корм: как выжить зимой в лесу без еды

Любой дурак выживет в летнем лесу, а вот в зимнем — только отчаянные коммандос

Maxim
Известные люди, которые считались предателями у себя на родине Известные люди, которые считались предателями у себя на родине

Как быстро растут чужие предатели!

Maxim
Почему именно эти видео попадаются вам в тиктоке Почему именно эти видео попадаются вам в тиктоке

Стоит признаться, что рекомендации в тиктоке – крайне компрометирующая вещь

GQ
Борат был не прав: как Казахстан всего за 10 лет стал важной точкой на международной музыкальной карте Борат был не прав: как Казахстан всего за 10 лет стал важной точкой на международной музыкальной карте

Как так получилось, что Казахстан подарил миру целую плеяду сильных артистов

Esquire
Как научиться брать от жизни все: 8 главных правил Как научиться брать от жизни все: 8 главных правил

Пора выходить за рамки привычного

Playboy
«Загадай желание»: 4 вопроса, чтобы понять, чего мы хотим «Загадай желание»: 4 вопроса, чтобы понять, чего мы хотим

Как понять, о чем мы мечтаем на самом деле?

Psychologies
Исследование Inc.: российский венчурный рынок в 2020 году вырос почти вдвое Исследование Inc.: российский венчурный рынок в 2020 году вырос почти вдвое

Российский венчурный рынок в 2020 году вырос почти в два раза

Inc.
Четверо парней и Гусева: как изменились герои Четверо парней и Гусева: как изменились герои

Как выглядят актеры "гангстерской саги" сегодня?

Cosmopolitan
Гюстав Флобер Гюстав Флобер

Гюстав Флобер глазами Дмитрия Быкова

Дилетант
Банкноты-путеводители: по курсу евро Банкноты-путеводители: по курсу евро

Увидеть необычные достопримечательности можно, не тратя евро, а рассматривая их

Вокруг света
Пряное золото: как подделывают специи на Рождество и Новый Год Пряное золото: как подделывают специи на Рождество и Новый Год

Вы уверены, что мята, корица и шалфей в вашем супермаркете настоящие?

Популярная механика
Ученые измерили расстояние до самой дальней галактики во Вселенной Ученые измерили расстояние до самой дальней галактики во Вселенной

До самой старой и дальней галактики 13,4 миллиарда лет

Популярная механика
56 м² 56 м²

Неправильную геометрию квартиры дизайнер исправила с помощью систем хранения

AD
Кровь с матерком Кровь с матерком

Ксения Рождественская о фильме «ДНК» как шоу токсичных родственников

Weekend
«Аэрокобра» Покрышкина: американская хищница для советских асов «Аэрокобра» Покрышкина: американская хищница для советских асов

История настоящей Бэллочки-людоедки

Maxim
У птерозавров нашлись нелетающие родственники У птерозавров нашлись нелетающие родственники

Лагерпетиды — небольшое семейство предшественников динозавров

N+1
«Шаха», «шестерочка», «шестерка»: невыдуманные случаи из жизни самых престижных «Жигулей» «Шаха», «шестерочка», «шестерка»: невыдуманные случаи из жизни самых престижных «Жигулей»

Народная любимица шестерка, которая плохо кончила

Maxim
20 способов открыть бутылку без открывалки 20 способов открыть бутылку без открывалки

«Дайте мне точку опоры, и я открою вам любую бутылку!»

Популярная механика
Дина Юдина Дина Юдина

Осенью 92-летняя экс-адвокат и блокадница стала победительницей шоу «Голос 60+»

Собака.ru
Ким Бейсингер в девяностых как олицетворение сексуальности — на экране и в жизни Ким Бейсингер в девяностых как олицетворение сексуальности — на экране и в жизни

Звезда «Бэтмена» и «Высокой моды» Ким Бейсингер стала секс-символом девяностых

Esquire
Как сформировать у ребенка правильные финансовые привычки Как сформировать у ребенка правильные финансовые привычки

В каком возрасте и как правильно знакомить ребенка с деньгами?

Psychologies
Биология творчества и шедевры душевнобольных Биология творчества и шедевры душевнобольных

Отрывок из книги Эрика Канделя «Расстроенная психика»

СНОБ
Европейцы отказали искусственному интеллекту в праве убивать людей Европейцы отказали искусственному интеллекту в праве убивать людей

Решение об использовании вооружения должен принимать человек

N+1
7 образов Валентина Гафта в кино 7 образов Валентина Гафта в кино

Вспоминаем самых стильных героев Валентина Гафта

GQ
«На яркие эмоции денег вообще не жалко»: правила потребления сооснователя «Кухни на районе» Кирилла Родина «На яркие эмоции денег вообще не жалко»: правила потребления сооснователя «Кухни на районе» Кирилла Родина

Кирилл Родин рассказывает, почему стоит смотреть на покупки как на инвестиции

Forbes
Расслабленный стиль шестидесятых в фильмах Жан-Люка Годара: 5 выдающихся образов Расслабленный стиль шестидесятых в фильмах Жан-Люка Годара: 5 выдающихся образов

Знаковые мужские образы шестидесятых в фильмах Жана-Люка Годара

Esquire
Эффект «зловещей долины»: могут ли роботы сделать нас счастливыми Эффект «зловещей долины»: могут ли роботы сделать нас счастливыми

Рассказываем, как роботы помогают ухаживать за пожилыми, учиться, работать

Forbes
Зеленый Петербург будущего Зеленый Петербург будущего

Чемпион России объединяется с активистами, чтобы сделать город цветущим

Собака.ru
Клио на баррикадах Клио на баррикадах

Дискуссию о преподавании истории продолжает Леонид Кацва

Дилетант
Открыть в приложении