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

Бессонное царство Бессонное царство

Как перестать гонять мысли по кругу и быстро заснуть?

Лиза
Наполеон: в императоры из республиканца Наполеон: в императоры из республиканца

Диктатура Наполеона слишком изменила и страну, и народ

Дилетант
Одна вокруг света: американские аллигаторы и ночная остановка в Южной Каролине Одна вокруг света: американские аллигаторы и ночная остановка в Южной Каролине

99-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко и ее собаки

Forbes
Директор петербургского Манежа Павел Пригара — о свободе и реальности Директор петербургского Манежа Павел Пригара — о свободе и реальности

Директор Манежа о том, как музеям искать свое место в мире

РБК
Моя терапия: «Я перестала бояться лифтов» Моя терапия: «Я перестала бояться лифтов»

Как быть, если у жителя мегаполиса в лифтах начинаются панические атаки?

Psychologies
Вероника Березина Вероника Березина

Почему нам всем необходим курс как правильно коллекционировать искусство

Собака.ru
Ловушки магического мышления: как их избежать? Ловушки магического мышления: как их избежать?

В чем опасность магического мышления?

Psychologies
Почему антиэйджинг стал прибежищем мошенников Почему антиэйджинг стал прибежищем мошенников

Надежда отменить старость привлекает в индустрию антиэйджинга мошенников

СНОБ
Защищенный геном Защищенный геном

Научно обоснованная программа активации 5 защитных функций организма

kiozk originals
Уравнение капиллярной конденсации случайно сработало на атомарном масштабе Уравнение капиллярной конденсации случайно сработало на атомарном масштабе

Уравнение Кельвина работает и на уровне атомов

N+1
Лучшие сериалы 2020-го, выбор Esquire: «Ход королевы», «Чики» и не только Лучшие сериалы 2020-го, выбор Esquire: «Ход королевы», «Чики» и не только

Именно по этим проектам мы будем вспоминать наши вечера в странном 2020 году

Esquire
Монослой карбазола помог установить новый рекорд на тандемах кремний-перовскит Монослой карбазола помог установить новый рекорд на тандемах кремний-перовскит

Эффективность нового устройства превышает 29 процентов

N+1
Как отказать девушке и не обидеть ее: 8 деликатных способов Как отказать девушке и не обидеть ее: 8 деликатных способов

Грубые отказы — это не про нас

Playboy
Дела дачные Дела дачные

Загородный дом в стиле старой петербургской дачи

SALON-Interior
6 самых важных частей резюме, на которые стоит обратить внимание (и что в них указать) 6 самых важных частей резюме, на которые стоит обратить внимание (и что в них указать)

От этого могут зависеть твои шансы получить работу

Playboy
«Чики», «Ход королевы», «Голливуд»: лучшие сериалы 2020 года «Чики», «Ход королевы», «Голливуд»: лучшие сериалы 2020 года

Ведущие подкаста «В предыдущих сериях» выбрали лучшие сериалы 2020 года

Forbes
Моя терапия: «Я перестала бояться праздников» Моя терапия: «Я перестала бояться праздников»

Как нашей героине удалось изменить своё отношение к праздникам

Psychologies
Как пилоты «Формулы-1» выходят из аварий целыми и (почти) невредимыми Как пилоты «Формулы-1» выходят из аварий целыми и (почти) невредимыми

На «Формуле-1» автомобиль может разбиться в дребезги, а пилот не пострадать

GQ
11 худших товаров для мужчин 11 худших товаров для мужчин

Примеры странных предметов, которые в разные времена пытались продать мужчинам

Maxim
Правила жизни Джона Ле Карре Правила жизни Джона Ле Карре

Писатель, Англия. Умер 14 декабря в возрасте 89 лет

Esquire
Самый быстрый «единорог» в истории: сервис онлайн-мероприятий Hopin за год вырос с нуля до оценки в $2,1 млрд Самый быстрый «единорог» в истории: сервис онлайн-мероприятий Hopin за год вырос с нуля до оценки в $2,1 млрд

Выручка стартапа за полгода выросла в 50 раз — с $450 тысяч до $25 млн

VC.RU
Почему немецкие летчики сбивали так много вражеских самолетов Почему немецкие летчики сбивали так много вражеских самолетов

Что не так с официальной статистикой люфтваффе времен Второй мировой?

Maxim
Балетное дело Балетное дело

Людмила Ковалева крепко держит в руках традиции и будущее русского балета

Vogue
#ароматы #ароматы

Парфюм, который позволяет путешествовать не выходя из дома

Glamour
Банкноты-путеводители: по курсу евро Банкноты-путеводители: по курсу евро

Увидеть необычные достопримечательности можно, не тратя евро, а рассматривая их

Вокруг света
Это продлит тебе годы: 9 полезных пищевых привычек от долгожителей Это продлит тебе годы: 9 полезных пищевых привычек от долгожителей

9 полезных правил, которые помогут прожить дольше

Playboy
Фантастические твари и где они обитают: как выглядит человек-иноагент Фантастические твари и где они обитают: как выглядит человек-иноагент

Почему власть чрезмерно реагирует на внешние угрозы?

Forbes
Инклюзия, пирсинг и кроксы: история одного опекунства Инклюзия, пирсинг и кроксы: история одного опекунства

Если ребенок не может ничего объяснить, можем ли мы принимать решения за него?

Psychologies
#косметология #косметология

Самые популярные процедуры для лица и тела, по которым мы больше всего скучали

Glamour
Джанни Версаче и другие знаменитости, ставшие жертвами серийных убийц Джанни Версаче и другие знаменитости, ставшие жертвами серийных убийц

Во всех случаях действовали серийные убийцы

Cosmopolitan
Открыть в приложении