Краткая история астрономии. Том 11. Темная материя

Глава 11-2-15
Темная материя может заставлять Вселенную светиться ярче

Декабрь 2022

Едва заметное излучение межзвездного пространства оказалось сильнее, чем предсказывают расчеты. Возможно, отчасти этот избыток создается аксионами — неуловимыми частицами темной материи. Статья опубликована в Physical Review Letters.

Межзвездное пространство темно, но не черно. Кроме видимых источников нельзя забывать о реликтовом излучении, светится пыль, создавая инфракрасный фон Вселенной, регистрируется и космический фон в оптическом диапазоне. Предполагается, что его создают источники, недоступные для прямого наблюдения: например, звезды и галактики, расположенные далеко.

Несколько лет назад космический зонд New Horizons пересек орбиту Плутона и смог рассмотреть оптический фон в деталях, которые недоступны никаким другим инструментам. Оказалось, что его излучение вдвое ярче, чем можно предсказать с помощью существующих теорий и моделей. Теперь астрофизики из Университета Джонса Хопкинса выдвинули гипотезу о том, что избыток излучения может быть связан с темной материей. Существует множество гипотез, предсказывающих свойства частиц темной материи. Среди кандидатов —аксионы, которые могут быть крайне легкими и многочисленными. Теоретически их масса должна быть на много порядков меньше, чем у крупных бозонов, а при распаде они должны излучать пару фотонов. Поиск аксионов или создаваемого ими излучения продолжается давно, но до сих пор не дал никаких результатов.

Авторы новой статьи предполагают, что обнаружить их можно в межзвездном оптическом фоне. По расчетам ученых, избыточное излучение может возникать из-за распада аксионов в экстремально мощном магнитном поле, при массе частиц в пределах 8-20 электронвольт. Это намного больше, чем предсказывают некоторые теории, — сотые и тысячные доли электронвольт. Для сравнения, масса электрона составляет около 0,5 мегаэлектронвольта.

_{naked-science , 05 декабря 2022, Сергей Васильев}

_{https://naked-science.ru/article/astronomy/temnaya-materiya-mozhet-svetitsya-yarche}

_{Physical Review Letters, декабрь 2022, Университет Джонса Хопкинса}

_{https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.129.231301}