Аномалию распада нейтрона объяснили темной материей
|
Физики предложили гипотезу, которая может описать наблюдающееся долгое время расхождение в экспериментах по распаду свободных нейтронов. Новая идея предполагает, что эта частица может порождать темную материю. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters. |
Нейтроны вместе с протонами образуют ядра всех химических элементов. Находясь в связанном с соседними частицами состоянии, нейтрон сам остается стабильным. Свободный нейтрон по сравнению с другими частицами живет очень долго — среднее время его существования составляет около 14,5 минут. Физики давно начали эксперименты по точному определению этого времени, однако последние несколько лет они зашли в тупик: два разных метода дают несколько отличающиеся значения, которые никак не удается согласовать. Причиной этого различия могут быть разные явления — от неучтенной скрытой систематической ошибки до влияния неизвестных науке процессов. |
Вне ядра нейтрон обычно распадается на протон, электрон и антинейтрино. Этот процесс исследуют двумя методами. В первом случае группу нейтронов при близкой к абсолютному нулю температуре помещают в контейнер и спустя некоторое время считают оставшиеся частицы. Во втором случае создают поток нейтронов, а детекторы улавливают количество образовавшихся в процессе полета протонов. Второй способ дает оценку времени жизни примерно на 9 секунд больше. |
В новой работе физиков из Калифорнийского университета в Сан-Диего предлагается объяснение, согласно которому примерно в 1% случаев нейтрон распадается с образованием частицы темной материи. Так как в эксперименте с потоком нейтронов такие распады окажутся незамеченными, то он должен предсказывать большее время жизни. Авторы рассматривают несколько возможных сценариев распада, продуктами которого оказывается комбинация частицы темной материи и известных частиц. Если такие частицы удастся обнаружить, это позволит доказать, что идея американских физиков верна. Представители одного эксперимента уже заявили, что собираются установить дополнительное оборудование для проверки этой гипотезы. |
Источник |
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
|