Краткая история астрономии. Том 11. Темная материя

Глава 11-8-3
Неожиданное взаимодействие между темной и нормальной материей

Декабрь 2016

Статистический анализ спиральных мини-галактик открыл неожиданное взаимодействие между темной и нормальной материей. Согласно новому исследованию, в котором указывается на статистическую значимость данного отношения и невозможность объяснения его в рамках Стандартной модели, такие космические объекты могут служить «порталами» в новую физику, способную объяснить такие явления как темная материя и темная энергия. Работа опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Они напоминают нашу спиральную галактику, однако примерно в десять тысяч раз меньше её по размерам: спиральные мини-галактики, изученные научной командой под руководством Паоло Салуччи (Paolo Salucci), профессора Международной школы перспективных исследований (International School for Advanced Studies, SISSA), Италия, могут «открыть окно в новую физику, простирающуюся далеко за границы Стандартной модели и способную объяснить темную материю и темную энергию», как сказал Салуччи.

Согласно этому исследованию для наблюдаемых спиральных мини-галактик наблюдается зависимость между структурой обычной материи и темной материи. «Если для данной массы нормальная материя в галактике плотно упакована, то же самое можно сказать и о находящейся в ней темной материи. Если нормальная материя распределена по галактике равномерно, то за ней следует и темная материя», объясняет Салуччи.

Согласно авторам работы этот эффект не может быть объяснен в рамках Стандартной модели физики элементарных частиц, а достоверность его наличия подтверждается большим числом проявлений: в исследовании было изучено 36 галактик – число, вполне достаточное для статистического исследования.

_{Astronews.ru, 16 декабря 2016}

_{Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 2016}

_{Паоло Салуччи (Paolo Salucci), профессор Международной школы перспективных исследований (International School for Advanced Studies, SISSA), Италия}

Глава 11-8-4
О взаимодействии темной материи с нормальной материей

Июль 2018

Международная команда ученых наложила новые ограничения на взаимодействие между темной материей и нормальной материей – ограничения, которые могут помочь идентифицировать неуловимые частицы темной материи.

По определению темной материи, ее частицы не взаимодействуют с нормальной материей только гравитационно, но взаимодействуют ли гипотетические частицы темной материи между собой? В настоящее время одними из наиболее вероятных кандидатов на роль частиц темной материи являются так называемые слабо взаимодействующие массивные частицы (ВИМПы).

В соответствующей теории частица, посредством которой осуществляется взаимодействие ВИМПов темной материи с частицами нормальной материи должна иметь массу порядка 100-1000 масс частицы темной материи, однако астрофизические наблюдения не подтверждают этого теоретического вывода, рассказал главный автор нового исследования (Hai-Bo Yu) из Калифорнийского университета в Риверсайд, США.

Ю и его команда придерживаются альтернативной точки зрения, называемой теорией самовзаимодействующей темной материи. Согласно этой теории, частица-медиатор имеет массу всего лишь порядка 0,001 массы частицы темной материи – и эти данные подтверждаются астрофизическими наблюдениями на масштабах от карликовых галактик до скоплений галактик, рассказывает Ю.

В своей новой работе Ю и его коллеги налагают новые, строгие ограничения на силу взаимодействия между темной материей и видимой материей, осуществляемого при помощи легкой частицы-медиатора. Эти результаты помогут подтвердить справедливость положений теории самовзаимодействующей темной материи, когда будет обнаружена частица темной материи в ходе экспериментов с жидким ксеноном под названием PandaX-II, анализом данных которых в настоящее время занимается команда Ю.

_{Astronews.ru, 16.07.2018}

_{https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=11070}

_{Хай-Бо Ю (Hai-Bo Yu) из Калифорнийского университета в Риверсайд, США.}