Физики предлагают новую частицу темной материи

Темная материя - таинственное вещество, которое составляет примерно четверть Вселенной

0 2 296

Профессор Джон Тернинг и доктор Кристофер Верхаарен из Калифорнийского университета в Дэвисе предложили нового кандидата на частицу темной материи — темного монополя — и возможного способа его обнаружения.

Темная материя — таинственное вещество, которое составляет примерно четверть Вселенной. Физики подозревают, что состоит из невидимых частиц, которые не отражают и не поглощают свет, но способны создавать гравитацию.

Исследователи по всему миру пытаются обнаружить и изучить такие частицы. Ведущие кандидаты включают WIMP (слабо взаимодействующие массивные частицы) и аксионы.

«Мы до сих пор точно не знаем, что такое темная материя. Долгое основным кандидатом был WIMP, но, похоже, это почти полностью исключено», — сказал профессор Джон Тернинг. Альтернатива модели темной материи WIMP требует формы «темного электромагнетизма», включая «темные фотоны» и другие частицы. Темные имели бы слабую связь с «обычными» фотонами.

Профессор Тернинг и доктор Верхарен добавляют новый поворот к этой идее: темный магнитный монополь, который будет взаимодействовать с темным фотоном.

В макроскопическом мире магниты всегда имеют два полюса, север и юг. Монополь — это частица, которая действует как один конец магнита. «Темные монополи должны будут взаимодействовать с темными фотонами и темными электронами так же, как теория предсказывает, что и взаимодействуют с монополями. И это подразумевает способ обнаружения этих темных частиц», — говорят ученые.

Смотрите также  Жизнь может существовать на ближайших экзопланетах

В 1931 году английский физик-теоретик Пол Дирак предсказал, что электрон, движущийся по кругу возле монополя, обнаружит изменение фазы своей волновой функции.

Поскольку в квантовой теории существуют как частицы и волны, один и тот же электрон может проходить по обе стороны от монополя и, как следствие, быть немного не в фазе по другую сторону.

Эта интерференционная картина, называемая эффектом Ааронова-Бома, означает, что электрон, проходящий вокруг магнитного поля, находится под его влиянием, даже если он не проходит через само поле.

«Мы могли обнаружить темный монополь из-за того, как он сдвигает фазу электронов при их прохождении», — говорят ученые.

«Теоретически, частицы темной материи текут через нас все время. Чтобы быть обнаруживаемым в нашей модели, должно возбуждать монополи. Тогда им потребуется около месяца, чтобы добраться до Земли, путешествуя со скоростью около одной тысячной скорости света», — сказал профессор Джон Тернинг.

Документ исследователей был размещен на сайте arXiv.org.

Войти с помощью: 
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
0
Будем рады вашим мыслям, пожалуйста, прокомментируйте.x
()
x