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

Физики услышали затухание звуковых волн в ферми-газе Физики услышали затухание звуковых волн в ферми-газе

Результаты этого эксперимента помогут в анализе устройства нейтронных звезд

N+1
Фактор роста Фактор роста

Развеиваем мифы о длинных волосах и рассказываем, как правильно их отращивать

Glamour
Словно комета Словно комета

Jony взлетел в топы главных чартов страны словно комета

OK!
Как менялся образ жизни русского мужчины за последние 70 лет Как менялся образ жизни русского мужчины за последние 70 лет

Как выглядели и на кого равнялись мужчины в России последние 70 лет

Esquire
86 м² 86 м²

Юлианна Никулина оформила квартиру с видом на Воробьевы горы

AD
Голос мира Голос мира

Аида Гарифуллина – о том, как она создает себе новогоднее настроение

Grazia
«Жадность правит миром». Как россиян обманывают в автосалонах «Жадность правит миром». Как россиян обманывают в автосалонах

Что нужно знать, чтобы не потерять деньги при покупке машины

РБК
2009 год 2009 год

Гибель Сергея Магнитского, закрытие Черкизовского рынка и новая Россия

Esquire
Какой МФУ выбрать для дома: 5 самых лучших из бюджетного сегмента Какой МФУ выбрать для дома: 5 самых лучших из бюджетного сегмента

Рассматриваем разные варианты МФУ для дома и выбираем оптимальное устройство

CHIP
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
Интервью с режиссером Георгием Сурковым Интервью с режиссером Георгием Сурковым

Интервью с молодым режиссером «Современника» Георгием Сурковым

СНОБ
Почувствуй разницу: звезды на обложках и в реальной жизни Почувствуй разницу: звезды на обложках и в реальной жизни

Сравниваем, как выглядят звезды на обложках журналов, а как – в жизни

Cosmopolitan
Профессия петербуржец Профессия петербуржец

«Истинный петербуржец» — это не мечтательное существо, а соавтор города

Собака.ru
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
«Щелкунчик»: путешествие во времени. Часть 2 «Щелкунчик»: путешествие во времени. Часть 2

Долгая история самого новогоднего балета. Часть 2

Культура.РФ
«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
Глава Fix Price: «Чтобы с нами конкурировать, надо инвестировать сотни миллионов долларов. Кто готов? Мы таких не знаем» Глава Fix Price: «Чтобы с нами конкурировать, надо инвестировать сотни миллионов долларов. Кто готов? Мы таких не знаем»

Глава Fix Price — о бизнесе и стратегии успеха

VC.RU
Терем рукотворный Терем рукотворный

Терем в Асташове — пример того, что людям под силу повернуть историю

Seasons of life
Писатель, гуманист. Вспоминаем жизнь и творчество Джона Ле Карре Писатель, гуманист. Вспоминаем жизнь и творчество Джона Ле Карре

Как бывший агент британской разведки стал мастером жанра

Esquire
Человек-бабочка: 10 фактов о Вацлаве Нижинском Человек-бабочка: 10 фактов о Вацлаве Нижинском

Вацлав Нижинский стал известен всему Петербургу после первой же своей роли

Культура.РФ
Астрономы заметили избыток лития в атмосфере грязного белого карлика Астрономы заметили избыток лития в атмосфере грязного белого карлика

Он попал туда из планетезималей

N+1
10 городских арт-объектов 10 городских арт-объектов

Самые удивительные и знаменитые арт-объекты мира

Esquire
Актриса в разводе и бунтарь: история романа принца Гарри и Меган Маркл Актриса в разводе и бунтарь: история романа принца Гарри и Меган Маркл

Какие испытания прошли Меган и Гарри, чтобы остаться вместе?

Cosmopolitan
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
Кто и как развивает удмуртские села Кто и как развивает удмуртские села

Какие социокультурные проекты объединяют Удмуртию и причем тут ролевики

СНОБ
Самые ироничные и нелепые случаи, когда в России наказывали за изображение свастики Самые ироничные и нелепые случаи, когда в России наказывали за изображение свастики

Нередки случаи, когда штрафы выписывают за символы, не относящиеся к запрещенным

Maxim
«Кажется, я плохая мать»: что делать, если у тебя материнское выгорание «Кажется, я плохая мать»: что делать, если у тебя материнское выгорание

Каждой маме знакомо это чувство: кажется, что ты окончательно выбилась из сил

Cosmopolitan
Выживают только параноики Выживают только параноики

Как использовать кризисные периоды, с которыми сталкивается любая компания

kiozk originals
Наращивание или ламинирование: какая процедура подойдет твоим ресницам Наращивание или ламинирование: какая процедура подойдет твоим ресницам

Рассказываем о последних тенденциях в «ресничном деле»

Cosmopolitan
Рождественские встречи Рождественские встречи

Мэрайя Кэри представила праздничное шоу «Волшебное Рождество» на Apple TV+

Grazia
Открыть в приложении