RW Space

Удивительно, но большая часть материи во Вселенной кажется невидимой.

Все видимые объекты, такие как галактики, звезды и сладкие газовые облака со вкусом малины, которые вызывают у нас такой ужасный трепет (и голод), составляют лишь около 15 процентов материи Вселенной.

Остальная часть состоит из невидимой темной материи, которая взаимодействует только с гравитацией и, по-видимому, необходима для закрепления основных веществ. небесные структуры, такие как галактики и скопления галактик.

Современные попытки обнаружить темную материю, какой бы она ни была, включают использование чанов со сверххолодным жидким ксеноном или исследование светящегося сердца Млечного Пути на предмет взрывоподобных самоуничтожающихся частиц.

Однако такие усилия не смогли демистифицировать эту самую мрачную из вещей – возможно, потому, что мы искали неправильно

Вместо того, чтобы искать, скажем, взрыв темной материи, исследователи говорят, что, возможно, нам следует искать признаки трансформации темной материи в еще более эзотерические частицы, такие как гипотетические гравитоны, которые могут наполнить Вселенную гравитацией.

Как подробно описано в статье, опубликованной в журнале Physical Review D, группа физиков предлагает искать косвенные признаки распада темной материи на гравитационные частицы, которые затем сами могут трансформироваться в частицы света.

Эта стратегия основана на эффекте Герценштейна, «посредством которого гравитоны, образующиеся при распаде темной материи, могут превращаться в фотоны в крупномасштабных магнитных полях вдоль луча зрения наблюдателя», — объясняют исследователи.

Гравитоны — это гипотетические частицы, которые, как полагают, переносят силу гравитации, подобно тому, как фотоны переносят электромагнитную силу.

Тем не менее, гравитоны ускользают от науки уже более столетия. У нас мало доказательств существования гравитонов, если они вообще имеются, и их взаимодействия могут быть настолько слабыми, что некоторые физики полагают, что мы никогда их не обнаружим.

Поэтому новая методика исследователей фокусируется на каскаде космического распада.

Частицы темной материи в ранней Вселенной могли распасться на гравитоны, которые, возможно, превратились в фотоны гамма-излучения при распространении через магнитные поля между галактиками.

Скорее всего, это происходит в космологических нитях газа, пыли и звезд, которые связывают космическую паутину, крупнейшую из известных структур. во Вселенной, говорят исследователи.

Как отмечают исследователи, по оценкам, эти волокна составляют до 30 процентов нашего нынешнего объема Хаббла, наблюдаемой части нашей Вселенной, за пределами которой объекты удаляются быстрее, чем скорость света по мере расширения Вселенной.

Нити также обладают расширяющимися магнитными полями, которые остаются когерентными или однородными на протяжении миллионов световых лет.

Эти магнитные поля также очень слабы, их сила составляет всего лишь миллиардные доли гаусса по сравнению с магнитным полем поверхности Земли вокруг Земли. 0,5 Гаусса, что по-прежнему в 100 раз слабее обычного магнита на холодильнике (да, слабе, это не опечатка).

Итак, отвечаем на большой вопрос: как исследователи узнают, действительно ли они обнаружили потенциальный распад темной материи-гравитонов-фотонов?

Обнаружив чрезмерный поток гамма-излучения по сравнению с фоновыми уровнями гамма-излучения, которые они определили с помощью космического гамма-телескопа Ферми.

Это также может сместить наш фокус темной материи с галактических центров в межгалактическое пространство.

«Интересно, учитывая космологически большие расстояния. необходимый для заметного преобразования гравитонов в фотоны в нитях, этот сигнал возникает преимущественно из внегалактических источников, а не из центра Галактики», — пишут исследователи, где многие исследователи ищут сигналы темной материи.

Наконец, этот сценарий выигрывает от приверженности Стандартной модели, ведущей теории физики элементарных частиц.

«Мы подчеркиваем, что этот эффект является Стандартом Модель процесса и что единственная новая физика, рассматриваемая здесь, — это гипотеза о том, что темная материя может распадаться на гравитоны», — отмечает команда.

По теме: Большой адронный коллайдер, возможно, уже обнаружил намеки на темную материю

Будущая работа может включать сканирование неба с помощью усовершенствованного астрофизического телескопа частиц, космической обсерватории следующего поколения, которая была предложена и, если ее запустить по плану, улучшит чувствительность к этому каналу распада темной материи на порядок больше, чем у телескопа Ферми, использованного в этом исследовании.

Это исследование опубликовано в журнале Physical Review D.

Эта статья была проверена и отредактирована Клер Уотсон. Хотя мы гордимся своим процессом, мы всего лишь люди. Если вы заметили ошибку, сообщите нам. знаю.