Охота за сверхлегкими частицами темной материи

16.04.2018

Охота на частицы, называемые аксионами — согласно теории они могут являться частицами темной материи, гравитация которой удерживает галактики и скопления галактик, — вышла на новый уровень. Оборудование эксперимента Axion Dark Matter Experiment (ADMX), реализуемого учеными из Вашингтонского университета, недавно было выведено на уровень, который позволяет регистрировать аксионы в достаточно широком диапазоне. Однако сейчас исследователи еще не знают точное значение массы–энергии аксионов, поэтому им может потребоваться немало времени, чтобы «просмотреть» весь предполагаемый диапазон. Об этом сообщает интернет-издание DailyTechInfo.

Аксион — гипотетическая элементарная частица, возможность существования которой была теоретически обоснована 41 год назад. Эта частица была предложена для решения одной из проблем в теории сильных ядерных взаимодействий, описывающей силы, связывающие кварки, из которых состоят нейтроны, протоны и другие субатомные частицы. Помимо участия в сильных ядерных взаимодействиях аксионы могут играть и другую роль — они могут являться одним из видов частиц темной материи, на долю которой приходится около 85% общего количества материи во Вселенной.

Если темная материи состоит из аксионов, то физики могут обнаружить их, используя сильнейшие магнитные поля и высокочувствительные приемники радиоизлучения. Магнитное поле вызовет превращение аксионов в фотоны света, а поскольку аксионы имеют очень малую массу, то частота этих фотонов будет очень низкой и будет находиться в радиодиапазоне. При помощи приемников радиосигналов ученые будут пытаться зарегистрировать очень слабый шум на определенной частоте, создаваемый превращением аксионов в фотоны.