Физики усомнились в возможности существования «легкой» темной материи

. Наблюдения за ядрами далеких галактик, проведенные при помощи телескопа «Ферми», показали, что многие сверхлегкие формы темной материи не существуют в нашей Вселенной, говорится в статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters.

Темная материя — невидимая субстанция, о наличии которой можно судить только по ее гравитационному воздействию, она не взаимодействует с электромагнитными волнами, то есть не испускает, не поглощает и не отражает никакое излучение. На долю «обычной» материи приходится 4,9% массы Вселенной, на темную материю — 26,8%. Большинство физиков сегодня считает, что темная материя может состоять из тяжелых слабовзаимодействующих частиц — «вимпов» (Weakly Interacting Massive Particles — WIMP).

Так как «вимпы» до сих пор не были обнаружены, многие ученые начали считать, что на самом деле темная материя может иметь принципиально иную природу – она может представлять собой или своеобразную «жидкость», или тяжелые, но сильно взаимодействующие частицы-«симпы», или же крайне легкие частицы-аксионы, которые в несколько сотен тысяч раз легче, чем электроны.

Мануэль Майер (Manuel Meyer) из Стокгольмского университета (Швеция) и его коллеги по коллаборации «Ферми» представили первые практические свидетельства того, что аксионы не существуют в реальности, наблюдая за колебаниями в спектре галактик на протяжении шести лет.

Как объясняют ученые, аксионы, если они действительно существуют, должны особым образом взаимодействовать с фотонами, частицами света, если те проходят через сильные магнитные поля, существующие в окрестностях центральных черных дыр в галактиках или у магнетаров и других «намагниченных» компактных объектов.

Эти взаимодействия должны оставлять следы в спектре галактик, достаточно заметно понижая  интенсивность испускаемых ими гамма-лучей, а также делать Вселенную менее прозрачной из-за того, что аксионы, взаимодействуя с частицами света фонового излучения, будут порождать пары гамма-фотонов, «забивающих» гамма-лучи от звезд, галактик и других «точечных» объектов.

Коллаборация «Ферми» попыталась найти следы этого гамма-эха темной материи, наблюдая за скоплением Персея, крупной «семьей» галактик в одноименном созвездии, центральным элементом которого является галактика NGC1275.

Как показали эти наблюдения, во всем спектре гамма-излучения нет никаких следов того, что аксионы могут как-то влиять на поведение фотонов. Это означает, что аксионы или не существуют, или что их масса гораздо больше, чем предполагалось ранее. Второй сценарий маловероятен, но в принципе он возможен – в таком случае темная материя будет только из аксионов, а не еще и каких-то других частиц. Проверка такой теории потребует строительства и запуска в космос новых телескопов, способных работать на более высоких энергиях, чем «Ферми».

Оцените статью

Статья легко читается

Объем статьи оптимальный

Статья была информативна

Тема статьи полностью раскрыта

Материал излагается ясно, последовательно

Статья слишком пространная, в ней много лишней информации, «воды»