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

Самые смертельные пандемии от доисторических времен до XXI века Самые смертельные пандемии от доисторических времен до XXI века

Самые страшные заболевания в истории

Maxim
Исследование: российский венчурный рынок вырос почти вдвое в 2020 году — до 21,9 млрд рублей Исследование: российский венчурный рынок вырос почти вдвое в 2020 году — до 21,9 млрд рублей

По данным РВК и PwC за полгода, рынок сократился — всё дело в методе подсчёта

VC.RU
Бионические руки не помогли перепрошить осязание Бионические руки не помогли перепрошить осязание

Возможно ли перестроить биологическую обратную связь в протезе руки

N+1
Вдовий дом, богадельня и приют для малолетних преступников: кому и как помогали московские меценаты прошлого Вдовий дом, богадельня и приют для малолетних преступников: кому и как помогали московские меценаты прошлого

Московские особняки, вошедшие в историю отечественной благотворительности

Forbes
Долой финансовую зависимость: как выстроить раздельный семейный бюджет Долой финансовую зависимость: как выстроить раздельный семейный бюджет

Как быть на равных с партнером и строить финансовые отношения по-взрослому?

Cosmopolitan
Мораль vs прибыль: почему благотворительные фонды имеют право зарабатывать деньги Мораль vs прибыль: почему благотворительные фонды имеют право зарабатывать деньги

Как НКО могут самостоятельно зарабатывать на свое существование?

Forbes
Гипотезу Дарвина о происхождении вторично бескрылых насекомых подтвердили 160 лет спустя Гипотезу Дарвина о происхождении вторично бескрылых насекомых подтвердили 160 лет спустя

Оказалось, что главным фактором их эволюции является сильный ветер

N+1
Общество бессмертных героев Общество бессмертных героев

«Мертвые души» — осовремененная версия поэты Гоголя с Евгением Цыгановым

Weekend
Что такое Black Series у автомобилей Mercedes-Benz Что такое Black Series у автомобилей Mercedes-Benz

Самые экстремальные модели в линейке Mercedes-Benz

Популярная механика
Рождественские десерты из Европы Рождественские десерты из Европы

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

Seasons of life
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

Какое влияние смартфоны оказывают на наш внешний вид

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

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

Psychologies
Гастрономический ликбез Гастрономический ликбез

Идеальное меню новогоднего вечера

Playboy
Тело мастера. На экраны выходит документальный фильм «Диего Марадона» Тело мастера. На экраны выходит документальный фильм «Диего Марадона»

Азиф Кападиа реконструирует миф о великом футболисте и несчастном гении

СНОБ
Токсичное пятно Токсичное пятно

В результате аварии на ТЭЦ «Норникеля» нефтепродукты растеклись по рекам

Forbes
Живая планета Живая планета

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

Популярная механика
«Беременная гимназистка!»: Юрий Лоза высмеял «обидчивого» Басту «Беременная гимназистка!»: Юрий Лоза высмеял «обидчивого» Басту

Автор шлягера "Плот" раскритиковал наставника шоу "Голос"

Cosmopolitan
Осьминоги любят давать рыбе «леща»: морские хулиганы Осьминоги любят давать рыбе «леща»: морские хулиганы

Зачем осьминоги бьют рыбу во время совместного кормления

Популярная механика
Признаки беременности: как распознать их до задержки Признаки беременности: как распознать их до задержки

Какие бывают признаки беременности на ранних сроках?

Cosmopolitan
Идеальный джентльмен: что носил на экране и в жизни Хамфри Богарт — лучший актер в истории американского кино Идеальный джентльмен: что носил на экране и в жизни Хамфри Богарт — лучший актер в истории американского кино

Образы Хамфри Богарта можно считать энциклопедией мужской моды 1930-1950-х годов

Esquire
Котлета денег: из чего делают искусственное мясо и почему оно так дорого стоит Котлета денег: из чего делают искусственное мясо и почему оно так дорого стоит

Глядя на эти цены начинает казаться, что дешевле есть сразу деньги

Maxim
Прогревать или нет двигатель зимой? Ответ на вечный вопрос Прогревать или нет двигатель зимой? Ответ на вечный вопрос

Как правильно эксплуатировать машину зимой?

РБК
Зрачки указали на депрессивные симптомы Зрачки указали на депрессивные симптомы

Ученые: реакция зрачков на вознаграждение зависит от состояния психики

N+1
80 м² 80 м²

Екатерина Бегичева спроектировала квартиру для сына-диджея

AD
10 главных фильмов года. Выбор Дмитрия Барченкова 10 главных фильмов года. Выбор Дмитрия Барченкова

Наиболее заметные и симптоматичные киноленты 2020 года

СНОБ
Пылевое кольцо вокруг черной дыры позволило уточнить расстояние до нее Пылевое кольцо вокруг черной дыры позволило уточнить расстояние до нее

Его увидела обсерватория «Спектр-РГ»

N+1
Спрячьте смартфон, если хотите произвести хорошее впечатление на рабочей встрече — особенно с малознакомыми людьми Спрячьте смартфон, если хотите произвести хорошее впечатление на рабочей встрече — особенно с малознакомыми людьми

Почему люди со смартфонами не производят хорошее впечатление

Inc.
От неосторожного курения до самосожжения. Почему в России каждый год горят дома престарелых От неосторожного курения до самосожжения. Почему в России каждый год горят дома престарелых

В России по несколько раз в год горят дома престарелых

СНОБ
Процесс Процесс

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

OK!
Открыть в приложении