Ученые приблизились к разгадке сути темной материи
27.12.2019 434 0
Недавно открытая субатомная частица, по мнению ученых, может объяснить суть темной материи.
В Венгрии ученые провели исследование, которые предполагает существование неизвестной субатомной частицы, сообщает Newsweek.
Авторы сообщали об ее следах еще в 2016 году, но теперь они обнаружили еще больше доказательств с помощью различных экспериментов. Если результаты подтвердятся, так называемая частица X17 может объяснить природу темной материи, загадочной субстанции, из которой, как считают ученые, состоит более чем 80% массы во Вселенной. Она может быть носителем "пятой силы" за пределами списка из четырех, которые предусмотрены стандартной моделью физики (гравитационная, электромагнитная, слабая и сильная ядерные силы).
Издание пишет, что большинство ученых, которые охотятся на новые частицы, используют гигантские ускорители, чтобы сталкивать между собой субатомные частицы на высокой скорости и смотреть, что случится после взрыва. Крупнейший из этих ускорителей – это Большой адронный коллайдер в Европе. Именно в этой системе в 2012 году был обнаружен бозон Хиггса. Аттилла Крашнохокай и его коллеги из Института ядерных исследований в Дебрецене (ATOMKI) использовали другой подход, который предполагает проведение ряда экспериментов по обстрелу протонами ядра различных атомов.
В 2016 году они наблюдали пары электронов и позитронов, которые отделялись во время перехода ядер бериллия-8 от высокоэнергетического состояния к низкоэнергетическому. Они обнаружили отклонения от ожидаемого результата, когда угол между электронами и позитронами был большим. Эту аномалию можно было бы объяснить, если бы ядра выделяли неизвестную частицу, которая потом разделялась на электроны и позитроны.
Эта частица должна была бы быть бозоном, т. е. типом частиц, который несет заряд. А ее масса должна была бы быть около 17 миллионов электрон-вольт. Это равнялось бы массе 34 электронов, что делает частичку "легковесом". К примеру, бозон Хиггса в более чем 10 тысяч раз тяжелее. Из-за значения массы Крашнагоркай и его команда назвали гипотетическую частицу X17. Иследователи утверждают, что шансы случайности возникновения аномалии очень низкие. Ученые верят, что большинство материи во Вселенной невидима для людей. Так называемая темная материя очень слабо взаимодействует с обычной материей. Поэтому ученые допускают ее существование лишь на основе ее гравитационного влияния на отдаленные звезды и галактики. Однако, в лабораторных условиях она никогда не была обнаружена. К чему здесь X17?
В 2003 году ученый Селин Бем доказала, что частица вроде X17 может существовать. Она бы несла силу между частицами темной материи так же, как фотоны в случае обычной материи. При одном из сценариев, который предложила Бем, легковесовая частица темной материи могла бы как-то создавать пары электронов и позитронов так, как это произошло во время экспериментов Крашнагоркая и его команды. Этот сценарий был проверен в ряде экспериментов с низкой энергией, которые исключили ряд вероятностей. Однако, X17 все же не стоит списывать со счетов. Если результаты венгерской группы ученых подтвердятся, они могут открыть то, как темная материя взаимодействует с нашим миром.
В Венгрии ученые провели исследование, которые предполагает существование неизвестной субатомной частицы, сообщает Newsweek.
Авторы сообщали об ее следах еще в 2016 году, но теперь они обнаружили еще больше доказательств с помощью различных экспериментов. Если результаты подтвердятся, так называемая частица X17 может объяснить природу темной материи, загадочной субстанции, из которой, как считают ученые, состоит более чем 80% массы во Вселенной. Она может быть носителем "пятой силы" за пределами списка из четырех, которые предусмотрены стандартной моделью физики (гравитационная, электромагнитная, слабая и сильная ядерные силы).
Издание пишет, что большинство ученых, которые охотятся на новые частицы, используют гигантские ускорители, чтобы сталкивать между собой субатомные частицы на высокой скорости и смотреть, что случится после взрыва. Крупнейший из этих ускорителей – это Большой адронный коллайдер в Европе. Именно в этой системе в 2012 году был обнаружен бозон Хиггса. Аттилла Крашнохокай и его коллеги из Института ядерных исследований в Дебрецене (ATOMKI) использовали другой подход, который предполагает проведение ряда экспериментов по обстрелу протонами ядра различных атомов.
В 2016 году они наблюдали пары электронов и позитронов, которые отделялись во время перехода ядер бериллия-8 от высокоэнергетического состояния к низкоэнергетическому. Они обнаружили отклонения от ожидаемого результата, когда угол между электронами и позитронами был большим. Эту аномалию можно было бы объяснить, если бы ядра выделяли неизвестную частицу, которая потом разделялась на электроны и позитроны.
Эта частица должна была бы быть бозоном, т. е. типом частиц, который несет заряд. А ее масса должна была бы быть около 17 миллионов электрон-вольт. Это равнялось бы массе 34 электронов, что делает частичку "легковесом". К примеру, бозон Хиггса в более чем 10 тысяч раз тяжелее. Из-за значения массы Крашнагоркай и его команда назвали гипотетическую частицу X17. Иследователи утверждают, что шансы случайности возникновения аномалии очень низкие. Ученые верят, что большинство материи во Вселенной невидима для людей. Так называемая темная материя очень слабо взаимодействует с обычной материей. Поэтому ученые допускают ее существование лишь на основе ее гравитационного влияния на отдаленные звезды и галактики. Однако, в лабораторных условиях она никогда не была обнаружена. К чему здесь X17?
В 2003 году ученый Селин Бем доказала, что частица вроде X17 может существовать. Она бы несла силу между частицами темной материи так же, как фотоны в случае обычной материи. При одном из сценариев, который предложила Бем, легковесовая частица темной материи могла бы как-то создавать пары электронов и позитронов так, как это произошло во время экспериментов Крашнагоркая и его команды. Этот сценарий был проверен в ряде экспериментов с низкой энергией, которые исключили ряд вероятностей. Однако, X17 все же не стоит списывать со счетов. Если результаты венгерской группы ученых подтвердятся, они могут открыть то, как темная материя взаимодействует с нашим миром.
| Комментарии (0) |