Краткая история астрономии. Том 11. Темная материя

Глава 11-2-1
Физики предлагают новый взгляд на проблему поисков темной материи

Август 2015

Ученые считают, что частицы темной материи при столкновениях способны аннигилировать, подобно частицам нормальной материи, формируя так называемое «темное излучение». Если это правда, то мы получаем возможность регистрировать такое излучение. Исследование было опубликовано в журнале Physical Review Letters.

Большая часть массы во Вселенной остается непознанной. Однако, несмотря на то, что мы знаем о темной материи очень немного, общее её содержание довольно точно измерено. Другими словами, физики знают, что темная материя существует, но зарегистрировать её пока не могут.

Однако это может быть связано с узостью нашего мышления и линейностью подходов к поискам таинственной субстанции, считает Ян Шумейкер, обладатель ученой степени доктора философии и бывший научный сотрудник Центра космологии и феноменологии физики частиц и факультета Физики, химии и фармации Университета Южной Дании, в настоящее время проживающий в США. В новом исследовании ученый и двое его американских коллег исследуют проблему обнаружения темной материи и предлагают новый подход к её поискам, основанный на обнаружении не самих частиц темной материи, а продуктов их взаимодействия – темного излучения. Исследователи показывают в своей статье, что регистрацию темного излучения способен производить существующий эксперимент Large Underground Xenon (LUX) и отмечают, что полученные при помощи этой установки в будущем научные данные помогут подтвердить или исключить их гипотезу происхождения темной материи.

Комментарий

Темное излучение. Справка

Темное излучение (также темный электромагнетизм) — это постулируемый тип излучения, который опосредует взаимодействия темной материи. По аналогии с тем, как фотоны опосредуют электромагнитные взаимодействия между частицами в Стандартной модели (называемой барионной материей в космологии), темное излучение предлагается опосредовать взаимодействия между частицами темной материи.

Подобно частицам темной материи, гипотетическое темное излучение не взаимодействует с частицами Стандартной модели. Не было никаких заметных доказательств существования такого излучения; барионная материя содержит несколько типов взаимодействующих частиц, но неизвестно, есть ли они в темной материи.

Данные о космическом микроволновом фоне могут указывать на то, что число эффективных степеней свободы нейтрино превышает 3,046, что немного больше стандартного случая для трех типов нейтрино. Эта дополнительная степень свободы может возникнуть из-за наличия нетривиального количества темного излучения во Вселенной. Одним из возможных кандидатов на темное излучение является стерильное нейтрино.

_{Astronews, 21 августа2015}

_{https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=7675}

_{Журнал PhysicalReviewLetters. 2015}

_{Ян Шумейкер, бывший научный сотрудник Центра космологии и феноменологии физики частиц и факультета Физики, химии и фармации Университета Южной Дании}