«Ураган» темной материи предлагает шанс обнаружить аксионы

Команда исследователей из Университета Сарагосы, Королевского колледжа Лондона и Института астрономии в США установила, что «ураган темной материи», проходящий через нашу солнечную систему, предлагает лучший, чем обычно, случай обнаружения аксионов.

В своей статье, опубликованной в журнале Physical Review D, группа ученых описывает свои выводы и почему они считают, что их наблюдения могут помочь в понимании темной материи.

Свидетельства существования темной материи очень сильны, но ученые все еще не могут найти способ фактически «увидеть» ее. Из-за этого они продолжают искать новые способы сделать это. В этих новых усилиях исследователи изучали поток S1 — группу звезд, движущихся таким образом, что они предположили, что они когда-то были частью карликовой галактики, которая была поглощена Млечным Путем.

Поток S1 был обнаружен в прошлом году командой ученых, изучающей данные спутника Gaia. Другие подобные потоки наблюдались раньше, но это первое, что пересекает пути с нашей собственной солнечной системой. Исследователи изучили возможное влияние S1, прошедшего через наш регион, поскольку он предлагает уникальную возможность изучить темную материю.

По мере того, как S1 перемещался по нашей области, теория предполагает, что темная материя должна была двигаться вместе с ним. Расчеты команды предполагают, что она должна двигаться со скоростью примерно 500 км/с. Они создали несколько моделей, показывающих распределение темной материи и ее плотность.

Это позволило им создавать прогнозы возможных сигнатур потока, которые нужно искать. Ученые предполагают, что это событие дает шанс тем, кто в этой области ищет наблюдаемые доказательства темной материи, лучше, чем обычные шансы для поиска. Они предполагают, что маловероятно, что WIMP-детекторы найдут что-нибудь необычное.

Но ученые также предполагают, что наличие урагана темной материи может увеличить шансы обнаружения аксионной темной материи из-за возможных воздействий в широком спектре аксионов. Они также отмечают, что нынешний шторм может предложить данные для использования в будущих системах обнаружения, которые являются более продвинутыми, чем те, которые используются сегодня.

Ciaran A. J. O’Hare et al. Dark matter hurricane: Measuring the S1 stream with dark matter detectors, Physical Review D (2018). DOI: 10.1103/PhysRevD.98.103006 , On Arxiv: https://arxiv.org/abs/1807.09004