В соответствии со стандартной моделью космологии, доля таинственной темной материи должна составлять как минимум 23 % всей энергии и материи во Вселенной. Для сравнения, «обычное» вещество, то есть все, что мы можем наблюдать, составило бы всего около 4,6 %.
Вселенная и темная материя в существующих гипотезах
Вывод о существовании темной материи исследователи делают, в том числе из того, что галактики, несмотря на их относительно быстрое вращение, не отрываются друг от друга. Следовательно, они должны иметь значительно большую массу, чем можно определить путем наблюдения. И неизвестным фактором может быть только темная материя. Однако это лишь косвенные свидетельстваа ее существования, а прямых до сих пор нет, поэтому этот ворос по-прежнему остается предметом спекуляций.
Вероятно, частицы-аксионы не существуют
В одной из гипотез говорится, что темная материя может состоять из так называемых аксионов - гипотетических элементарных частиц. В Швейцарском институте Пауля Шеррера (PSI) и Источнике нейтронов ILL в Гренобле ученые собирали данные для доказательства их существования. По сравнению с предыдущими измерениями точность была увеличена в 1000 раз. Исследователи пришли к выводу, что аксионов не существует - по крайней мере, в этом диапазоне измерения.
В «Источнике сверххолодных нейтронов» (UCN) Швейцарского института Пауля Шеррера ученые семи стран изучают некоторые свойства нейтронов. В собранных данных они, в частности, искали доказательства взаимодействия нейтронов и аксионов. По мнению исследователей, при столкновении с аксионом значительно проще изменялось бы распределение электрического заряда внутри нейтрона. Что проявилось бы в регулярных колебаниях электрических свойств нейтрона.
Однако это косвенное доказательство существования аксионов не подтвердилось: никаких следов регулярных колебаний не обнаружено, как и в ранее собранных данных Источника нейтронов ILL в Гренобле. Ученые сообщают об этом в «Physical Review X».
Кандидатов становится все меньше
Хотя существование аксионов до сих пор не полностью исключено, результаты явно ограничивают диапазон свойств, которые могут иметь эти гипотетические частицы. Таким образом, «провал» в поиске этих частиц является шагом вперед в исследовании темной материи.
«Результаты опровергают те физические модели, которые постулируют аксионы с этими свойствами и тем самым помогают ограничить разнообразие частиц, которые могут быть кандидатами на присутствие в темной материи».
Клаус Кирх Klaus Kirch), автор исследования, PSI
Источник:
Астрономы открыли большие облака газообразного водорода вокруг галактик ранней Вселенной, которые могли стать спиральными галактиками, как Млечный Путь.
