Научный обзор с рекомендациями по поиску темной материи выпустили в Лондоне
Теоретический обзор, касающийся перспектив изучения темной материи, представили исследователи из университета Дарема и Королевского колледжа Лондона, 23 февраля сообщает Phys.org.
Идентичность темной материи, которая составляет 85% материи во Вселенной, является одним из главных вопросов, оставшихся без ответа в физике элементарных частиц. Ученые знают о ее существовании из-за того гравитационного воздействия, которое она оказывает на звезды и галактики. Но каковы свойства аксионов, частиц Темной материи, до сих пор остается загадкой.
Исследователи проанализировали, как аксионы могут быть описаны математически, и представили, как они соотносятся с фундаментальными симметриями Стандартной модели физики элементарных частиц.
Аксион объясняет, почему сильное взаимодействие — сила, которая связывает кварки в протонах и нейтронах, — подчиняется симметрии обращения времени. Это означает, что на субатомном уровне процессы, вызванные сильным взаимодействием, не зависят от направления времени.
Почему сильное взаимодействие подчиняется симметрии обращения времени, до сих пор неизвестно. А аксион — популярное решение этой загадки.
Аксионная темная материя ведет себя скорее как поле, покрывающее Вселенную, чем как отдельные частицы. В ранней Вселенной величина аксионного поля начинает колебаться взад и вперед. Энергия, запасенная в этих колебаниях, представляет собой аксионную темную материю.
Известно, что темная материя любого вида может только очень слабо взаимодействовать со светом, иначе это уже было бы замечено учеными. Аксионная темная материя взаимодействует со светом очень слабо, но, внимательные наблюдения в телескопы, могли бы обнаружить признаки этого взаимодействия.
Например, фотон, проходящий через магнитное поле, будет иметь небольшую вероятность превращения в аксион. Этот процесс мог бы вызвать необычные особенности при наблюдениях в телескоп галактик, просвечивающих сквозь магнитные поля.
«Это очень своевременный период для того, чтобы стать физиком аксионов. Никто еще не знает, что такое темная материя. Ища различные возможности, такие как аксион, мы надеемся однажды разгадать эту тайну», — сказал соавтор исследования, доктор Франческа Чадха-Дэй.
