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

Секс после 50: возвращаемся к своим желаниям Секс после 50: возвращаемся к своим желаниям

Почему в зрелом возрасте люди испытывают страсть реже и что с этим делать

Psychologies
Директор петербургского Манежа Павел Пригара — о свободе и реальности Директор петербургского Манежа Павел Пригара — о свободе и реальности

Директор Манежа о том, как музеям искать свое место в мире

РБК
Моя терапия: «Я перестала бояться лифтов» Моя терапия: «Я перестала бояться лифтов»

Как быть, если у жителя мегаполиса в лифтах начинаются панические атаки?

Psychologies
Как избавиться от навязчивых звонков на iPhone Как избавиться от навязчивых звонков на iPhone

Способы обезопасить себя от звонков с незнакомых номеров

CHIP
Ленивые тренировки Ленивые тренировки

Минусы и плюсы EMS-тренировок

Здоровье
Меха и мужские костюмы: как одеваются знаменитые российские балерины Меха и мужские костюмы: как одеваются знаменитые российские балерины

Выяснили, как в обычной жизни одеваются российские балерины

Cosmopolitan
Временное кодирование увеличит размерность бозонного сэмплинга Временное кодирование увеличит размерность бозонного сэмплинга

Физики придумали новый способ бозонного сэмплинга в фотонной оптической схеме

N+1
47 м² 47 м²

Квартира-трансформер по проекту бюро ZE | Workroom Studio

AD
Отрывок из автобиографии Майи Анджелу — великой темнокожей писательницы и соратницы Мартина Лютера Кинга Отрывок из автобиографии Майи Анджелу — великой темнокожей писательницы и соратницы Мартина Лютера Кинга

Фрагмент из книги Майи Анджелу «Поэтому птица в неволе поет»

Esquire
Ведический календарь: что это такое и как он устроен Ведический календарь: что это такое и как он устроен

Ведический календарь – старинная система летоисчисления

Cosmopolitan
Тепло ли тебе, девица? Тепло ли тебе, девица?

Что делать, если ты постоянно мерзнешь?

Лиза
Хотите перемен? Задайте себе «волшебный» вопрос Хотите перемен? Задайте себе «волшебный» вопрос

В чем ваша проблема? Что мешает вам получать удовольствие от жизни?

Psychologies
Парадокс об актрисе Парадокс об актрисе

Ольга Федянина о «Дневниках» Алисы Коонен

Weekend
Том Сзаки: «Хороших покупок не бывает» Том Сзаки: «Хороших покупок не бывает»

Почему любая покупка вредит природе

РБК
Что можно мыть в посудомоечной машине: ответы на популярные вопросы Что можно мыть в посудомоечной машине: ответы на популярные вопросы

Какую посуду можно мыть в посудомоечной машине, а что лучше оставить в раковине

CHIP
Русская Tesla: 5 отечественных автомобилей, которые удивили Русская Tesla: 5 отечественных автомобилей, которые удивили

Все что нужно знать о новых российских электромобилях

РБК
Мужикам тут не место: 10 странных локаций, куда ты можешь попасть с ее помощью (ад не считается) Мужикам тут не место: 10 странных локаций, куда ты можешь попасть с ее помощью (ад не считается)

Куда дамы любят выгуливать своих новых кавалеров?

Maxim
Бионические руки не помогли перепрошить осязание Бионические руки не помогли перепрошить осязание

Возможно ли перестроить биологическую обратную связь в протезе руки

N+1
Максен из карбида титана превратил ткань в клетку Фарадея Максен из карбида титана превратил ткань в клетку Фарадея

Простой способ получения ткани с защитой от электромагнитного излучения

N+1
Процесс Процесс

Чем Виктора Добронравова привлекла роль пожарного и что выводит его из себя

OK!
Оторви и брось Оторви и брось

Как Ария Кулина пыталась следовать советам из отрывного календаря для женщин

Cosmopolitan
Действующее лицо Действующее лицо

Супермодель Карли Клосс поделилась секретами уверенности в себе

Grazia
Из-за бабы?! Самые яркие и кровопролитные побоища, спровоцированные женщинами Из-за бабы?! Самые яркие и кровопролитные побоища, спровоцированные женщинами

Иногда причиной военного конфликта становилась обычная женщина

Maxim
54 м² 54 м²

В квартире по проекту архитектурного бюро BIGO позаботились о комфорте кота

AD
Александр Маленков: Чудо. Почти рождественский рассказ Александр Маленков: Чудо. Почти рождественский рассказ

Рассказ, который хорошо поясняет, что такое моральное дилемма

СНОБ
83 м² 83 м²

Дизайнер сумела превратить неудачную планировку квартиры в удобное пространство

AD
Рождественские десерты из Европы Рождественские десерты из Европы

Настроение зимних праздников — это гирлянды, сосновый запах, кулинарные традиции

Seasons of life
Живая планета Живая планета

Гипотеза Геи – между современной наукой и мистикой «нью-эйджа»

Популярная механика
Дети токсичных родителей: 3 шага, чтобы перестать стыдиться себя Дети токсичных родителей: 3 шага, чтобы перестать стыдиться себя

Как поверить в то, что мы важны?

Psychologies
9 неочевидных признаков, по которым местные моментально вычисляют туристов 9 неочевидных признаков, по которым местные моментально вычисляют туристов

Нет, туристов узнают не только по большому фотоаппарату

Playboy
Открыть в приложении