В Казани предложили новый способ поиска тёмной материи


В Казани предложили новый способ поиска тёмной материиБольшинство специалистов считает, что тёмная материя состоит из неизвестных науке частиц и одним из перспективных кандидатов на эту роль являются аксионы, гипотетические сверхлёгкие частицы, способные взаимодействовать с фотонами. Эта гипотеза настолько популярна, что недавно был запущен сверхчувствительный детектор для их поиска.

Александр Балакин и Дмитрий Грошев из Казанского федерального университета предложили новый способ обнаружения аксионов. Их статья опубликована в журнале Physical Review D.

Как показано в предыдущих теоретических исследованиях, аксионы могут образовывать так называемые аксионные дионы. Такой объект обладает электрическим и магнитным полем, причём оба этих поля имеют одинаковую геометрию: силовые линии радиально расходятся во все стороны. Отметим, что в классической электродинамике существование дионов невозможно.

Балакин и Грошев рассчитали, как будут себя вести дионы в сильном магнитном поле, которое встречается у некоторых астрофизических объектов, например, у нейтронных звёзд. В частности, их интересовало, какое воздействие они окажут на космическую плазму (ионизированный газ).

Рассмотрим плазму из электронов и протонов. Как известно, протоны примерно в тысячу раз тяжелее электронов. Поэтому мощное гравитационное поле разделит частицы: протоны соберутся преимущественно внизу, а электроны наверху. При этом возникнет дополнительное электрическое поле, как всегда бывает при разделении разноимённых зарядов.

Если же плазма состоит из электронов и их античастиц позитронов, то гравитация не окажет такого влияния. В самом деле, масса электронов и позитронов одинакова, и сила тяжести не может их разделить.

К чему это мы? Как выяснили авторы, в присутствии аксионных дионов и сильного магнитного поля даже электрон-позитронная плазма разделяется на верхний и нижний слои с образованием дополнительного электрического поля.

Остаётся понять, как это должно повлиять на наблюдаемые свойства космических объектов.

Читайте также:  Состоялся второй запуск Ariane 5 в 2019 году

    «В данный момент наши усилия направлены на то, чтобы на основании теории сформулировать конкретные предложения, адресованные астрофизикам, для наблюдений, которые помогли бы обнаружить следы аксионов, оставленные в звёздной плазме, и, возможно, разгадать одну из главных загадок современной физики космоса – идентифицировать частицы, формирующие тёмную материю» – замечает Балакин.  


Комментарии
Авторизоваться с помощью: 
avatar
Авторизация
*
*
Авторизоваться с помощью: 
Генерация пароля