Знакомьтесь – пять основных кандидатов на звание темной материи

И, нaкoнeц, eщe сущeствуют силы грaвитaции. Этa тeoрия былa oснoвoй, нa кoтoрoй пoстрoeнa нынeшняя тeoрия струн, и oнa oпрeдeляeт вoзмoжнoсть сущeствoвaния чaстиц, кoтoрыe впoлнe мoгут являться чaстицaми тeмнoй мaтeрии. И эти дaнныe сoвпaдaют с сooтнoшeниeм мeжду oбычнoй и тeмнoй мaтeриeй, вычисленным учеными при помощи некоторых вторичных эффектов. И, несмотря на десятилетия усилий, ученым так и не удалось пока обнаружить никаких прямых признаков существования этой темной материи.Факт наличия темной материи известен ученым благодаря изучению сил гравитации скоплений галактик и других сверхмассивных космических объектов. Есть силы слабых ядерных взаимодействий, которые принимают участие в процессах распада ядер атомов. АксионыАксионы (Axions) – это частицы с малой массой, двигающиеся с относительно небольшой скоростью, которые способны взаимодействовать с другими частицами только при помощи сил слабых ядерных взаимодействий. Согласно результатам многочисленных наблюдений, на каждый грамм обычной видимой материи во Вселенной приходится, как минимум, пять грамм невидимой субстанции, именуемой термином “темная материя”. А у гравитона, гипотетической частицы, определяющей гравитационное поле, имеется суперпартнер под названием гравитино. И ниже мы познакомим вас с пятеркой основных претендентов, имеющих самую большую вероятность.1. Есть силы сильных ядерных взаимодействий, за счет которых удерживаются частицы, из которых состоят ядра атомов. ГравитиноТеории, являющиеся комбинацией Общей теории относительности Альберта Эйнштейна и теории суперсимметрии, определяют возможность существования экзотической частицы под названием гравитино (gravitino). Такое различие объясняет, почему такие частицы очень тяжело не то, что увидеть, но и зарегистрировать при помощи специально предназначенных для этого научных инструментов. Частицы Калуцы-КлейнаОсновой теории Калуцы-Клейна (Kaluza-Klein) является невидимое пятое измерение, скрытого в пространстве, которое дополняет три пространственных измерения, которые нам хорошо известны, и время. Количества обычной материи, из которой состоят эти объекты, недостаточно для создания гравитационных сил, способных удерживать эти объекты в целостности. Согласно некоторым моделям частицы-гравитино очень легки и они вполне подходят в качестве кандидатов на частицы темной материи, обладая сильным гравитационным полем. Для того, чтобы иметь возможность наблюдать материю непосредственно, требуется чтобы ее частицы могли взаимодействовать посредством сил электромагнетизма, поскольку в результате этого возникают фотоны света или другие виды излучения, которые можно зарегистрировать при помощи телескопов или других научных инструментов.На должность темной материи у ученых уже имеется несколько кандидатов, каждый из которых взаимодействует с окружающим миром своим уникальным способом. Тем не менее, и в Стандартной Модели определена возможность существования этих частиц.2. И следы распадов такого вида ученые сейчас ищут в ходе экспериментов на Большом Адроном Коллайдере.5. Однако, они являются невидимыми в силу одной особенности – они не излучают ни света, ни излучения любого другого вида.Единственным способом наблюдать MACHO-объекты является регистрация изменений яркости свечения далеких звезд, транзитный метод, используемый для поисков экзопанет. Теория суперсимметрии, которая является одной из успешных современных теорий, объясняющих множество феноменов и аномалий в наблюдениях, определяет, что все частицы-бозоны, в том числе и фотон, обладают “суперсимметричным” партнером. Это обуславливает то, что их очень тяжело обнаружить, однако не исключает полностью возможности этого обнаружения. Однако, наблюдая за Вселенной, ученые не могут видеть эти частицы, так как они скрыты в недрах пятого дополнительного измерения.К счастью, такие частицы можно достаточно легко обнаружить экспериментальным путем, ведь они должны распадаться, образуя нейтрино и фотоны. Когда мы рассматриваем Вселенную при помощи самых мощных телескопов, мы видим лишь малую часть материи, от того, что там должно быть. MACHOАббревиатура MACHO является сокращением от “massive astrophysical compact halo object”, и эти объекты являются самыми первыми кандидатами на должность темной материи. Согласно имеющейся теории, каждый квадратный сантиметр площади пронизывается в секунду 100 тысячами WIMP-частиц, однако, они способны взаимодействовать с окружающим миром только через силы слабых ядерных взаимодействий и через силы гравитации, что обеспечивает их неуловимый характер.Математические модели показывают, что если WIMP-частицы существуют в реальности, то их размеры должны минимум в пять раз превышать размеры самых больших частиц обычной материи. В отличие от всякого рода элементарных частиц, MACHO-объекты являются компактными, но массивными космическими объектами, такими, как нейтронные звезды, коричневые и белые карлики, состоящие из обычной материи.

Комментарии и уведомления в настоящее время закрыты..

Комментарии закрыты.