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

Почему женщины отказываются от интима в длительных отношениях Почему женщины отказываются от интима в длительных отношениях

Женщины мечтают об отношениях и первыми теряют в них интерес к партнеру

СНОБ
Гимн гипнозу. Как манипулировать девушками, клиентами и курицами Гимн гипнозу. Как манипулировать девушками, клиентами и курицами

Как работают секретные методики гипноза

Maxim
Глыба бесконечности. Тест обновленного Infiniti QX80 Глыба бесконечности. Тест обновленного Infiniti QX80

Используем плановое обновление самого большого японца

РБК
Как успокоить собаку во время фейерверков Как успокоить собаку во время фейерверков

5 советов от кинолога для владельцев нервных четвероногих друзей

Maxim
Стать собой Стать собой

Отец Алексий Уминский о свободе, возможности и радости быть самим собой

Seasons of life
История одной песни: «В лесу родилась елочка» История одной песни: «В лесу родилась елочка»

Теперь ты узнаешь, кто ее родил

Maxim
Легко не будет Легко не будет

Как построить бизнес, когда вопросов больше, чем ответов

kiozk originals
Режиссер фильма «Ма Рейни: мать блюза» Джордж С. Вольф — о последней роли Чедвика Боузмана Режиссер фильма «Ма Рейни: мать блюза» Джордж С. Вольф — о последней роли Чедвика Боузмана

Изнурительный съемочный процесс и наследие Чедвика Боузмана

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
Типичная Лена и другие стандарты Типичная Лена и другие стандарты

Самые знаменитые тестовые объекты в программировании, сжатии и безопасности

Популярная механика
Наращивание или ламинирование: какая процедура подойдет твоим ресницам Наращивание или ламинирование: какая процедура подойдет твоим ресницам

Рассказываем о последних тенденциях в «ресничном деле»

Cosmopolitan
Правила жизни Ирины Антоновой Правила жизни Ирины Антоновой

Правила жизни президент ГМИИ имени Пушкина Ирины Антоновой

Esquire
«Анастасия» — на «Титанике», а «Холоп» — на «Льду». Почему «Серебряные коньки» — самый симпатичный в этом году праздничный фильм «Анастасия» — на «Титанике», а «Холоп» — на «Льду». Почему «Серебряные коньки» — самый симпатичный в этом году праздничный фильм

«Серебряные коньки» — святочный рассказ, блокбастер и диснеевская сказка

Esquire
Зачем мечтать о славе Зачем мечтать о славе

Почему совет «быть скромнее и не высовываться» не так уж хорош

Psychologies
Форма правления Форма правления

Пять девушек-скульпторов рассуждают о романе с мрамором и металлом

Vogue
Как видеоигры стали новым кино и теперь собираются стать новым IT Как видеоигры стали новым кино и теперь собираются стать новым IT

Как видеоигры будут менять в ближайшее время и на каких из них можно заработать

Forbes
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
Почему тебя трясет после тренировки: 5 причин и способы решения проблемы Почему тебя трясет после тренировки: 5 причин и способы решения проблемы

Чувствуешь после тренировки дрожь в руках и ногах?

Playboy
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
История DeLorean: как инженер-плейбой разрушил свою автомобильную компанию — и вот уже 20 лет её пытаются возродить История DeLorean: как инженер-плейбой разрушил свою автомобильную компанию — и вот уже 20 лет её пытаются возродить

Джон Делореан руководил Pontiac, но не смог сохранить собственную компанию

VC.RU
7 секретов стиля Грейс Келли, которые сделали ее модной иконой 7 секретов стиля Грейс Келли, которые сделали ее модной иконой

В чем секрет обворожительной Грейс Келли?

Cosmopolitan
Шесть миллионов видеороликов указали на универсальность эмоциональных реакций Шесть миллионов видеороликов указали на универсальность эмоциональных реакций

Ученые: около 70% эмоциональных реакций на определенные ситуации универсальны

N+1
Все начальники делают это Все начальники делают это

Пошаговое руководство по решению (почти) всех проблем менеджера

kiozk originals
Людей обвинили в гибели 75 процентов видов нелетающих птиц Людей обвинили в гибели 75 процентов видов нелетающих птиц

Если бы не человек, на Земле жило бы более двухсот видов нелетающих птиц

N+1
Правила жизни Ким Бейсингер Правила жизни Ким Бейсингер

Правила жизни актрисы Ким Бейсингер

Esquire
Американские ученые объяснили «гаванский синдром» микроволновым излучением Американские ученые объяснили «гаванский синдром» микроволновым излучением

Что такое «гаванский синдром» и из-за чего он возникает

N+1
Туман-убийца: как Великий смог в Лондоне забрал жизни тысяч людей Туман-убийца: как Великий смог в Лондоне забрал жизни тысяч людей

Туманный Альбион стал туманным Армагеддоном

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

Что учитывать, выбирая телевизор?

Популярная механика
Карабас-Барабас и кукольная экономика: чем грозит миру нынешняя политика правительств и регуляторов Карабас-Барабас и кукольная экономика: чем грозит миру нынешняя политика правительств и регуляторов

Ликвидность и нулевые процентные ставки усугубляют перекосы в экономиках

Forbes
Последний «Звонок» Последний «Звонок»

О расцвете и закате самой известной хоррор-франшизы и о пользе ужасов

Weekend
Открыть в приложении