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

6 признаков глупого человека 6 признаков глупого человека

Как понять, кого нужно избегать? Да и нужно ли на самом деле?

Psychologies
Нет доступа в интернет в Windows 10 — что делать? Нет доступа в интернет в Windows 10 — что делать?

Что делать, если выключился интернет на Windows 10

CHIP
Индия после Ганди Индия после Ганди

История крупнейшей демократии в мире

kiozk originals
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
Шестилетняя Настя из России, геймеры и комики: самые высокооплачиваемые YouTube-блогеры мира по версии Forbes Шестилетняя Настя из России, геймеры и комики: самые высокооплачиваемые YouTube-блогеры мира по версии Forbes

Youtube-блогеры с самыми высокими доходами

Forbes
Вверх на электричестве: электросамолеты будущего Вверх на электричестве: электросамолеты будущего

Авиацию надо переводить на электричество

Популярная механика
Чудесная палитра Чудесная палитра

Креативная сервировка стола – один из способов сделать Новый год незабываемым

Лиза
Конец мифа о красоте: Екатерина Попова о том, что мы устали страдать ради нее Конец мифа о красоте: Екатерина Попова о том, что мы устали страдать ради нее

В современном мире красавицами не рождаются, а становятся: но нужно ли это?

Cosmopolitan
Цейтнот: значение слова и примеры этого явления в нашей жизни Цейтнот: значение слова и примеры этого явления в нашей жизни

Объяснение термина «цейтнот», история происхождения слова, синонимы и примеры

Playboy
Новые модные иконы из сериалов — на чей стиль мы равнялись в 2020 году Новые модные иконы из сериалов — на чей стиль мы равнялись в 2020 году

Стильные иконы из сериалов, которые мы смотрели в 2020 году

Cosmopolitan
Грозит ли диабет лично тебе? Грозит ли диабет лично тебе?

Как рассчитать риск заболеть сахарным диабетом и что делать, чтобы его снизить

Лиза
55 м² 55 м²

Отсутствие окон в спальнях не помешало Борису Денисюку оформить квартиру

AD
Почему мы ревнуем? 6 неочевидных причин Почему мы ревнуем? 6 неочевидных причин

Можно ли справиться с ревностью?

Psychologies
9 ужасных транспортных аварий ХХ века, о которых ты, скорее всего, и не слышал 9 ужасных транспортных аварий ХХ века, о которых ты, скорее всего, и не слышал

ХХ век был богат на ужасающие транспортные аварии

Maxim
9 продуктов, которые только притворяются вегетарианскими 9 продуктов, которые только притворяются вегетарианскими

Даже еде в собственном холодильнике верить нельзя!

Maxim
Рестораны Рестораны

Гастрокритик Михаил Лопатин вспоминает главные ресторанные тренды Москвы 2000-х

Esquire
48 м² 48 м²

Дизайнер Мия Карлова оформила квартиру в стиле кинфолк, но на московский лад

AD
Когда в России состоялся первый концерт классической музыки? Когда в России состоялся первый концерт классической музыки?

Концертная жизнь в России началась с открытия Филармонического общества

Культура.РФ
Здоровый настрой: 7 надежных клиник Здоровый настрой: 7 надежных клиник

Есть заведения, в которых лечиться не опасно

Вокруг света
10 городских арт-объектов 10 городских арт-объектов

Самые удивительные и знаменитые арт-объекты мира

Esquire
Как Газпромбанк помог водителю микроавтобуса стать совладельцем мегаподрядчика «Газпрома» Как Газпромбанк помог водителю микроавтобуса стать совладельцем мегаподрядчика «Газпрома»

В 2018 году «Газпром» начал создавать своего мегаподрядчика

Forbes
10 необычных моделей Lada, которые не пошли в серию 10 необычных моделей Lada, которые не пошли в серию

Знаковые прототипы АвтоВАЗа, которые так и не добрались до конвейера

РБК
Прилетит вдруг Всевышний… Что такое карго-культ Прилетит вдруг Всевышний… Что такое карго-культ

Как возникает и развивается религия, можно изучить на примере карго-культа

Maxim
7 проблем, которые подарила человеку эволюция 7 проблем, которые подарила человеку эволюция

Этот неловкий момент, когда привычки твоего предка доставляют тебе немало хлопот

Maxim
Психологи о работе в новогодние праздники Психологи о работе в новогодние праздники

Кто чаще звонит в неотложную психологическую помощь в новогоднюю ночь

СНОБ
Как растут бренды Как растут бренды

О чем не знают маркетологи

kiozk originals
Чем кормить волосы: что добавить в рацион, чтобы отрастить длину и обрести объем Чем кормить волосы: что добавить в рацион, чтобы отрастить длину и обрести объем

Нутрициолог - о том, как отрастить длинные и красивые волосы

Cosmopolitan
«Объясняя науку: Руководство для авторов научно-популярных текстов» «Объясняя науку: Руководство для авторов научно-популярных текстов»

Отрывок из книги Игоря Иванова о том, как писать научно-популярные новости

N+1
Виталий Мутко — Forbes: «К концу года банки выдадут льготной ипотеки на 1 трлн рублей» Виталий Мутко — Forbes: «К концу года банки выдадут льготной ипотеки на 1 трлн рублей»

Виталий Мутко об арендном жилье в России и о том, чем плохи апартаменты

Forbes
Мы не обжоры: 5 мифов о людях, страдающих компульсивным перееданием Мы не обжоры: 5 мифов о людях, страдающих компульсивным перееданием

Екатерина Попова рассказывает, как живут люди с компульсивным перееданием

Cosmopolitan
Открыть в приложении