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

Выбираем телевизор: искусственный интеллект и другие ультрасовременные ТВ-технологии Выбираем телевизор: искусственный интеллект и другие ультрасовременные ТВ-технологии

Что учитывать, выбирая телевизор?

Популярная механика
41 м² 41 м²

Заказчик бюро Suite Home Interiors оказался ценителем дизайнерской мебели

AD
Брак с конюхом: как сложилась личная жизнь единственной дочери Елизаветы II Брак с конюхом: как сложилась личная жизнь единственной дочери Елизаветы II

Разбираемся в том, что правда, а что вымысел в сериале «Корона»

Cosmopolitan
Формула счастья Формула счастья

Квартира в современном стиле ар–деко для семейной пары

SALON-Interior
Липкая граната и другое нелепое оружие, за которое военным пришлось краснеть Липкая граната и другое нелепое оружие, за которое военным пришлось краснеть

Это оружие было создано для того, чтобы застать врага врасплох, пока он смеется

Maxim
«Лучшее в нас: Почему насилия в мире стало меньше» «Лучшее в нас: Почему насилия в мире стало меньше»

Отрывок из книги Стивена Пинкера о насилии в современном мире

N+1
«Кризис дал возможность инвестировать на лучших условиях»: основатель компании EdutechLab Дмитрий Волошин о менторстве и перспективах российских стартапов «Кризис дал возможность инвестировать на лучших условиях»: основатель компании EdutechLab Дмитрий Волошин о менторстве и перспективах российских стартапов

Основатель компании EdutechLab о бизнес-наставничестве и инвестициях

Forbes
Выпускают змей и устраивают дебоши: звезды, на которых жалуются соседи Выпускают змей и устраивают дебоши: звезды, на которых жалуются соседи

Талантливые творческие люди не всегда могут быть приятными в быту

Cosmopolitan
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
5 способов сделать так, чтобы к тебе прислушивались вo время zoom конференции 5 способов сделать так, чтобы к тебе прислушивались вo время zoom конференции

Разбираемся, как развить виртуальную харизму

Maxim
Тонкий шрам на любимой попе Тонкий шрам на любимой попе

Зачем красивые девушки в инстаграме рисуют себе целлюлит

Tatler
25 типичных ошибок, которые каждый мужчина совершает снова и снова 25 типичных ошибок, которые каждый мужчина совершает снова и снова

Есть вещи, которые делать нельзя, но мы все равно делаем. И потом жалеем!

Maxim
Защищаем руки Защищаем руки

Руки требуют этой зимой дополнительного ухода

Здоровье
Они дали любви время: история отношений Пенелопы Крус и Хавьера Бардема Они дали любви время: история отношений Пенелопы Крус и Хавьера Бардема

Как развивались отношения самой страстной испанской пары

Cosmopolitan
2000 год 2000 год

Отставка Бориса Ельцина, катастрофа подлодки «Курск», «Брат 2» и другие события

Esquire
От хорошего к великому От хорошего к великому

Почему одни компании совершают прорыв, а другие нет…

kiozk originals
Комбайны: современные, российские Комбайны: современные, российские

Чем хороши современные модели отечественных комбайнов

Популярная механика
Норы австралийских варанов заселили 28 видов позвоночных Норы австралийских варанов заселили 28 видов позвоночных

Это позволяет включить данных рептилий в число экосистемных инженеров

N+1
Пять загадок, создание которых приписывают известным людям, но это не всегда так Пять загадок, создание которых приписывают известным людям, но это не всегда так

Действительно ли Лев Толстой, Стив Джобс и Илон Маск придумывали загадки?

Maxim
Врата в альтернативную Вселенную: зачем ученые ищут древние черные дыры Врата в альтернативную Вселенную: зачем ученые ищут древние черные дыры

Первичная черная дыра - это удивительный космический феномен

Популярная механика
9 фильмов, сценарии которых были переписаны Пентагоном 9 фильмов, сценарии которых были переписаны Пентагоном

Иногда Пентагон использует свою боевую мощь, чтобы изменить сценарий фильма

Maxim
Мария Ревякина. Неравный бой Мария Ревякина. Неравный бой

Интервью с директором Театра Наций Марией Ревякиной

СНОБ
Откуда берутся странные научные открытия, или как музыка может стать терапией и повышать иммунитет Откуда берутся странные научные открытия, или как музыка может стать терапией и повышать иммунитет

Отрывок из книги «Легко ли плыть в сиропе» о невероятных научных открытиях

Forbes
«Грешник я». Тиньков рассказал, как продавал банк Грефу и Воложу, и о чем жалеет в жизни «Грешник я». Тиньков рассказал, как продавал банк Грефу и Воложу, и о чем жалеет в жизни

Олег Тиньков о продаже своего бизнеса и о борьбе с лейкемией

Inc.
Летаргическая поэма Летаргическая поэма

У издательства Common place появился импринт «Вздорные книги»

Weekend
Как перестать тонуть в водовороте дел Как перестать тонуть в водовороте дел

Считаете, что у вас забот невпроворот?

Psychologies
Берегли вещь для особого случая? Используйте ее прямо сейчас Берегли вещь для особого случая? Используйте ее прямо сейчас

Почему мы не используем то, что приобрели, и как с этим справиться

Psychologies
29 лет назад прошла первая Gagarin Party. Манифест о рейве и искусстве (эксклюзив Esquire) 29 лет назад прошла первая Gagarin Party. Манифест о рейве и искусстве (эксклюзив Esquire)

Почему первым российским рейвам необходим статус искусства

Esquire
Болит спина? Это может быть стресс! Невролог рассказывает, что с этим делать Болит спина? Это может быть стресс! Невролог рассказывает, что с этим делать

Рассказываем, как стресс связан с болью в спине и что с этим делать

Cosmopolitan
Плохой дядя Плохой дядя

Как уберечь ребенка от «нехороших людей»?

Лиза
Открыть в приложении