Лента новостей

11:05
Ответ ОПК РФ на танк будущего Пентагона
10:52
Бюджетный процесс в Украине срывается
05:30
В Киеве прозрели и со страхом ждут российских миротворцев
05:21
В Британии признали, что Владимир Путин идеально реализовал план подрыва НАТО
20:22
Украинцы осудили поведение Зеленского
19:28
Призрачные «сторонники»: москвичи проигнорировали сборище навальнистов на Сахарова
16:31
Бумажные паспорта России заменят электронными аналогами
15:51
Москвичам приелся цирк Навального на Трубной площади – на представление почти никто не пришёл
15:42
Люба Соболь: голодовка голодовкой, а ужин по расписанию
15:32
Навального обвинили в краже 10 млн рублей и провале самовыдвиженцев на выборах в Мосгордуму
10:58
Фейковая голодовка Соболь: на митинге полуживая, а в жизни буйная
08:49
Очередная коррупционная схема в оборонке Украины – пора решить проблему
05:16
Дискредитировали самих себя: Навальный и Ко опубликовали новый фейк
20:56
Помощник Зеленского:  Украине не сбежать от примирения с Россией
20:50
Украинская русофобия во всей красе: «русской свинье» в пиццерию нельзя
20:29
Петербург против наркомана Резника: пикеты у ЗакС
19:54
Стоун не боится украинской власти: кинорежиссёр выпустил новый разоблачительный фильм
18:51
«Великомученица» Соболь на диете: *люхи и алкаши пришли в восторг
18:39
Цирк на Трубной: «Новая газета» пиарит фейковую голодовку рисовальщицы Соболь
18:21
Китай помирает со смеху: Украина угрожает России «рыбацкой лодкой»
17:50
Китайцы не сдержали улыбку смотря на украинские военные корабли
16:54
Помощник Зеленского заявил о необходимости договариваться с Россией
16:53
Зеленский назвал приоритетной задачей Украины «завершение войны»
16:53
В МИД Украины назвали «Северный поток — 2» невыгодным для России
16:51
Фигурант дела о загрязнении в «Дружбе» попросил политического убежища
16:51
Так ли хороша армия США как её рисуют?
16:45
США vs Иран: 1:1 по дронам и по танкерам
16:42
Зачем Путин вчера ездил на Валаам и взял с собой Лукашенко
16:42
Украина готовится к зачистке радикалов
16:40
Последних ежей доедаем. Все оставшиеся иголки в подарок от меня революционЭрам
16:39
Конец Кыцюндера
16:39
Новая российская ПВО напугала Запад
16:39
Туркмения может стать новой проблемой России
16:38
Искусственный интеллект помог найти сына, пропавшего 18 лет назад...
16:35
Генштаб Украины ожидает нападения, и не только со стороны РФ
16:35
В мире вспыхнула валютная война. Рубль пока в засаде
16:35
3 моих сирийских года
16:23
Развитие кризиса в Персидском заливе
16:23
Грузинский телеканад распетушили - выводы и рекомендации
16:21
Лукашенко отверг критику Запада по правам человека, сославшись на тяжелые последствия Второй мировой войны
16:20
Этноцид в денежной форме
16:20
Почему США испугались российского приложения FaceApp
16:18
Владимир Путин как катализатор позитивных процессов
16:18
Интриги с преемником больше нет!
16:17
Глава Еврокомиссии обнажила бицепс ненароком
Все новости

Архив публикаций

«    Июль 2019    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031 


» » Физики ограничили темную материю

Физики ограничили темную материю


Ученые из России, Финляндии и США при анализе наблюдений за активными ядрами галактик смогли поставить ограничения на теоретическую модель частиц, составляющих темную материю. Это подталкивает научные группы по всему миру к дальнейшему изучению загадки — из чего же состоит темная материя.

Работа опубликована в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.


Вопрос о том, какие частицы составляют темную материю, в физике элементарных частиц сегодня один из ключевых. Были предположения, что составляющие ее частицы будут обнаружены на Большом адронном коллайдере (БАК).


Однако этого не произошло — целый ряд ставших классическими гипотез о природе темной материи не подтвердился. Самые разные наблюдения показывают, что темная материя существует, но получается, она не может состоять из частиц Стандартной модели.


Поэтому физики вынуждены рассматривать более сложные и многообразные варианты. Речь идет о расширении Стандартной модели элементарных частиц. Например, обсуждаются гипотетические частицы с массами от 10-26 до 10+14 масс электрона, то есть на 40 порядков отличающимися друг от друга.


Существует теоретическая модель, которая объясняет состав темной материи с помощью сверхлегких частиц. Она успешно решает часть задач, которые вытекают из астрономических наблюдений.


Но такие легкие частицы сложно изучать, потому что они очень слабо взаимодействуют с окружающим веществом и светом. В лабораторных условиях обнаружить их практически невозможно, поэтому ученые ориентируются на астрономические наблюдения.


«Мы говорим о частицах темной материи, которые на 28 порядков легче электрона. Для модели, которую мы решили проверить, это принципиально важно. Темную материю мы видим по гравитационным проявлениям.


И если набрать наблюдаемую массу темной материи сверхлегкими частицами, их получится очень много. Но когда речь идет о столь легких частицах, сразу возникает вопрос, как защитить их от получения эффективной массы из-за квантовых поправок?


Расчеты показывают, что ответ может быть связан со слабым взаимодействием этих частиц с фотонами, электромагнитным излучением. Из чего открывается возможность изучать их гораздо проще, потому что астрономия позволяет наблюдать электромагнитное излучение», — рассказывает Сергей Троицкий, один из авторов работы, главный научный сотрудник Института ядерных исследований РАН.


Когда частиц много, можно говорить о них не как о частицах, а как о поле, которое заполняет всю Вселенную с определенной плотностью. В доменах размером порядка 100 парсек поле когерентно осциллирует.


Период осцилляции определяется массой частиц, если исходить из рассмотренной авторами модели, он должен составлять порядка одного земного года. При прохождении поляризованного излучения сквозь такое поле плоскость поляризации световой волны начнет вращаться с тем же периодом.


Подобные изменения свойств излучения можно отследить благодаря астрономическим наблюдениям. И периодичность порядка года очень удобна, потому что за многими объектами наблюдение ведется на протяжении нескольких лет, значит, изменения в поляризации их излучения можно будет легко обнаружить.

«Центавр А» является одним из активных галактических ядер, ближайших к Земле / ©ESO, WFI (оптический); MPIfR, ESO, APEX, A.Weiss et al. (субмиллиметровый); NASA, CXC, CfA , R.Kraft et al. (рентгеновский.)


Авторы работы решили использовались данные наземных радиотелескопов, так как они возвращаются к одним и тем же астрономическим объектам много раз на протяжении цикла наблюдений. Такие телескопы видят далекие ядра активных галактик — сгустки плазмы.


Из последних выходит излучение с очень высокой степенью поляризации. Наблюдая один и тот же сгусток, можно увидеть, как изменяется угол поляризации от года к году.


«Сначала нам показалось, что сигнал отдельных астрономических объектов вырисовывает синусоиду. Но проблема заключается в том, что период этого синуса должен определяться массой частиц темной материи, а значит, должен быть одинаковым у всех объектов.


Наша выборка была из 30 наблюдаемых объектов. И даже если попадались периодические изменения, которые связаны с внутренней физикой этих излучающих областей, от одного объекта к другому периоды никогда не повторялись, — продолжает Сергей Троицкий.


— Это значит, что взаимодействие с излучением наших сверхлегких частиц темной материи можно смело ограничить. Мы не исключаем существование таких частиц, но мы показали отсутствие их взаимодействия с фотонами, тем самым получив ограничение на существующие модели, описывающие состав темной материи».


«Представляете, как здорово?! В течение многих лет изучаешь себе квазары, а тут приходят коллеги-теоретики и оказывается, что результаты наших высокоточных поляризационных измерений можно использовать для понимания природы темной материи!» — восторженно добавляет Юрий Ковалев, соавтор работы, руководитель научных лабораторий в ФИАН и МФТИ.


В дальнейшем авторы планируют искать проявления возможных частиц темной материи больших масс, которые рассматриваются в других теоретических моделях. Для этого нужны иные методы наблюдений и спектральные диапазоны. По словам Сергея Троицкого, альтернативные модели имеют более жесткие ограничения.


«Сейчас весь мир работает над поиском частиц темной материи. Это одна из основных загадок в физике частиц. На сегодня нет такой модели, которая была бы основной, лучше проработанной или более вероятной с точки зрения совокупности экспериментальных результатов.


Надо проверять все. К сожалению, темная материя — „темная“ в том смысле, что практически ни с чем не взаимодействует. В частности, со светом. Как видно, в некоторых сценариях она может немного менять световую волну, которая проходит сквозь нее.


Но есть и такой сценарий, в котором ее частицы вообще никак не взаимодействуют с нашим миром. Только гравитационно. Но тогда ее частицы будет очень сложно найти», — заключает Сергей Троицкий.


Работа поддержана грантом Российского научного фонда. 


Опубликовано: legioner     Источник


Похожие публикации для статьи "Физики ограничили темную материю"


1 комментарий

  1. {text_stat}
    R4HBL

    "Не следует множить сущности" - сказал один философ.

    Уже сейчас количество т.н. элементарных частиц перевалило за четыре сотни.

    И конца, похоже, не предвидится.

    Если так пойдет и дальше, то ни о какой "элементарности" вообще речи не будет.

    И придется пересматривать если и не всю физику, то "Стандартную модель" - как минимум.

    Что же касается коллайдера(БАКа), то ему больше подойдет наименование "Большой Адронный Конфуз".

    Л.А.Б.
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Новости партнеров

Наверх