|
Поиски тяжелой темной материи не дали результатов
|
|
|
|
Крупнейший детектор "тяжелой" темной материи, XENON1T, не нашел следов ее существования, что сделало природу этой субстанции еще более загадочной для ученых, говорится в статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters.
|
|
|
|
"Эти результаты противоречат самым простым и элегантным теориям суперсимметрии, дополняющим Стандартную модель физики и объясняющим существование темной материи. Это не говорит о том, что таких частиц не существует в принципе, но заставляет нас задуматься об альтернативных объяснениях их природы", — заявил Дэн Хупер (Dan Hooper), физик-теоретик из Национальной ускорительной лаборатории Ферми в Батавии (США).
|
 |
|
Достаточно долгое время ученые считали, что Вселенная состоит из той материи, которую мы видим, и которая составляет основу всех звезд, черных дыр, туманностей, скоплений пыли и планет. Но первые наблюдения за скоростью движения звезд в близлежащих к нам галактиках показали, что светила на их окраинах движутся в них с невозможно высокой скоростью, которая была примерно в 10 раз выше, чем показывали расчеты на базе масс всех светил в них.
|
|
|
|
Причиной этого, как сегодня считают ученые, была так называемая темная материя – загадочная субстанция, на чью долю приходится примерно 75% от массы материи во Вселенной. Как правило, в каждой галактике примерно в 8-10 раз больше темной материи, чем ее видимой "кузины", и эта темная материя удерживает звезды на месте и не дает им "разбежаться".
|
|
|
|
Сегодня почти все ученые уверены в существовании темной материи, однако ее свойства, помимо ее очевидного гравитационного влияния на галактики и скопления галактик, остаются загадкой и предметом споров среди астрофизиков и космологов. Достаточно долго ученые предполагали, что она сложена из сверхтяжелых и "холодных" частиц-"вимпов", никак не проявляющих себя, кроме как притягивая видимые скопления материи.
|
|
|
|
Подобные частицы сегодня ученые пытаются найти, используя гигантские подземные детекторы, заполненные абсолютно чистым ксеноном. Ядра атомов благородного газа, как считали раньше ученые, должны были взаимодействовать с "вимпами" особым образом, что можно было обнаружить, наблюдая за вспышками света, возникающими внутри сжиженного ксенона при столкновении его атомов с частицами темонй материи.
|
|
|
|
За последние два десятилетия ученые создали около дюжины подобных детекторов со все большим объемом и массой, ни один из которых не смог зафиксировать следы взаимодействий ксенона с вимпами. Особые надежды возлагались на проект XENON1T – детектор, построенный в итальянской лаборатории Гран-Сассо в 2014 году и содержавший в себе рекордные 3,5 тонны ксенона, что примерно в 10 раз больше массы всех его конкурентов.
|
|
|
|
Первые результаты, полученные в ходе наблюдений на XENON1T в ноябре-декабре прошлого года, в очередной раз оказались "нулевыми" – команде из более ста физиков из 21 стран мира не удалось найти никаких значимых следов существования "вимпов" в очень широком диапазоне масс и энергий.
|
|
|
|
Эти замеры, как отмечают исследователи, исключают большую часть простых теорий суперсимметрии, одновременно объясняющих ряд феноменов за пределами Стандартной модели и то, почему темная материя существует.
|
|
|
|
Как подчеркивают ученые, подобные результаты не говорят о том, что темной материи не существует. Они всего лишь являются свидетельством того, что масса "вимпов" может быть гораздо более высокой, чем считали физики раньше, или же аргументом в пользу того, что темная материя может быть составлена из сверхлегких частиц, так называемых аксионов, или иметь более экзотическую природу.
|
|
|
|
Сейчас команда XENON1T проводит повторные наблюдения, которые, как надеются физики, или позволят найти подобные тяжелые частицы, или же укажут на то, что темная материя действительно имеет совершенно иную природу.
|
|
|
|
Источник
|
