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

Плохой сезон для любви Плохой сезон для любви

У природы нет плохого сезона, а у любви и секса? Оказывается, есть

СНОБ
Инвентаризация ценностей князя Юсупова Инвентаризация ценностей князя Юсупова

Князья Юсуповы были богатейшей семьёй России

Дилетант
«Профессор, конечно, лопух, но аппаратура при нем»: лайфхаки студентов и преподавателей на дистанционке «Профессор, конечно, лопух, но аппаратура при нем»: лайфхаки студентов и преподавателей на дистанционке

Дистанционное обучение - очень противоречивая штука

Популярная механика
Какую игровую консоль выбрать для ребенка в подарок? Какую игровую консоль выбрать для ребенка в подарок?

Доступные консоли, которые подойдут для подарка ребенку

CHIP
Что делать, если за стеной кого-то убивают: психолог — о помощи жертвам абьюза Что делать, если за стеной кого-то убивают: психолог — о помощи жертвам абьюза

Что делать стоит, а что – нет, если слышите признаки абьюза за стеной

Cosmopolitan
Дружба с Горбачёвой и приезд в Чернобыль: как Пьер Карден стал «красным кутюрье» Дружба с Горбачёвой и приезд в Чернобыль: как Пьер Карден стал «красным кутюрье»

Пьер Карден питал теплые чувства к СССР и России и дружил с Майей Плисецкой

Cosmopolitan
Какие привычки коллег вас раздражают? Какие привычки коллег вас раздражают?

Перекуры, сплетни, хамство — далеко неполный список раздражающих привычек коллег

СНОБ
О чем думает убийца: как криминалисты пытались заглянуть в головы преступников от Джека-потрошителя до Чарльза Мэнсона О чем думает убийца: как криминалисты пытались заглянуть в головы преступников от Джека-потрошителя до Чарльза Мэнсона

Отрывок из книги Саши Сулим «Безлюдное место»

Forbes
Джек Лондон. Камень, который отвергли строители Джек Лондон. Камень, который отвергли строители

Он уже и сам не знал, чего хочет больше — уснуть или умереть

Караван историй
Как заботиться о сердце: 6 полезных привычек Как заботиться о сердце: 6 полезных привычек

Как сохранить сердце здоровым на долгие годы?

РБК
Удаленка: организуй работу из дома так, чтобы не болела спина! Удаленка: организуй работу из дома так, чтобы не болела спина!

Пора заняться устройством правильного домашнего офиса!

Maxim
Байки из ветклиники Байки из ветклиники

Отрывок из книги «Случайный ветеринар. Записки практикующего айболита»

СНОБ
«Очень важен принятый в этом году закон о защите инвестиций» «Очень важен принятый в этом году закон о защите инвестиций»

О том, как европейские компании работают в России на фоне санкций

РБК
Каникулы на карантине Каникулы на карантине

Как провести каникулы с семьей у условиях самоизоляции

Лиза
Золотая рыбка Золотая рыбка

Объясняем, как выбрать качественную нарезку из слабосоленого лосося

Лиза
Чудеса случаются Чудеса случаются

Квартира в Сан–Франциско в стиле contemporary

SALON-Interior
Придумала облачные услуги, борется с Microsoft и мечтает о выручке $60 млрд: чем известна Salesforce, покупающая Slack Придумала облачные услуги, борется с Microsoft и мечтает о выручке $60 млрд: чем известна Salesforce, покупающая Slack

Как развивается одна из самых успешных компаний на рынке облачного ПО

VC.RU
Почему покушение на Навального касается всех нас Почему покушение на Навального касается всех нас

Те, кто по должности отвечает в России за порядок, на деле творят беззаконие

СНОБ
Трудное слово «нет» Трудное слово «нет»

Безотказные люди – просто находка для окружающих!

Лиза
Какую роль дресс-код играет в жизни современного человека Какую роль дресс-код играет в жизни современного человека

Начальник, государство, ночной клуб и даже церковь требуют дресс-код

GQ
Арсен Ревазов: Одиночество-12. Первая глава Арсен Ревазов: Одиночество-12. Первая глава

Отрывок из нового философского детектива Арсена Ревазова

СНОБ
5 вариантов необычного завтрака 5 вариантов необычного завтрака

Изменить свой взгляд на завтрак, чтобы он вызывал только приятные эмоции

Худеем правильно
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
Каникулы без последствий Каникулы без последствий

Эксперты рассказывают, как лучше питаться в праздничные дни

Лиза
Руслан Фазлыев: «Не думаю, что кто-то может случайно лизнуть марку и изобрести айфон» Руслан Фазлыев: «Не думаю, что кто-то может случайно лизнуть марку и изобрести айфон»

Руслан Фазлыев – о вреде наркотиков и пользе медитации и бега

GQ
Знаковые образы, календарь Pirelli и оммажи дизайнеров: как Патти Смит повлияла на моду Знаковые образы, календарь Pirelli и оммажи дизайнеров: как Патти Смит повлияла на моду

Патти Смит во многом определила культурный образ семидесятых

Esquire
«Свято место пусто не бывает: история советского атеизма» «Свято место пусто не бывает: история советского атеизма»

Как и почему советская власть не смогла создать атеистическое общество

N+1
Кровь с матерком Кровь с матерком

Ксения Рождественская о фильме «ДНК» как шоу токсичных родственников

Weekend
Как нельзя носить оверсайз-пиджак: 6 признаков, что ты делаешь это неправильно Как нельзя носить оверсайз-пиджак: 6 признаков, что ты делаешь это неправильно

Пришло время разобраться в ошибках, которые можно совершать, надевая оверсайз

Cosmopolitan
Чужие здесь не ходят: к кому обращается Путин на пресс-конференциях и прямых линиях Чужие здесь не ходят: к кому обращается Путин на пресс-конференциях и прямых линиях

Пресс-конференции президента рассчитаны на россиян старшего поколения

Forbes
Открыть в приложении