Тёмная материя. Новая теория.

Feb 08, 2015 21:38



Тёмная материя. По современным воззрениям тёмная материя составляет около 20% всей массы Вселенной. Из чего она состоит, учёные до сих пор не могут сказать достоверно. Скорее всего, речь идёт о новых частицах, не вошедших в Стандартную модель физики элементарных частиц. Эти частицы должны быть нерелятивистскими, слабо взаимодействующими. Почему слабо взаимодействующими? Иначе гало галактик, которые формируются под "влиянием" тёмной материи были бы в основном шарообразные, а не эллипсовидные - как в большинстве наблюдаемых случаев. В то же время, взаимодействие ненулевое, иначе не было бы резкого возрастание плотности массы галактик ближе к центру.
Тёмная материя не взаимодействует с фотонами, или почти не взаимодействует. Поэтому её температура существенно не понижается от центра галактик к периферии, что косвенно подтверждается наблюдением за светящимся веществом в галактиках.

Но какие кандидаты в частицы тёмной материи есть у учёных? Достаточно много, хотя достоверно можно говорить только о нейтрино. Среди кандидатов: лёгкие и тяжёлые нейтрино, аксионы, суперсимметричные частицы, магнитные монополи, космические струны, доменные стенки, WIMP частицы. Не стоит сбрасывать со счетов и очень экзотические частицы - зеркальные частицы.

Физики-теоретики из Университета Вандербильта - Роберт Шеррер (Robert Scherrer) и Чу Ман Хо (Chiu Man Ho) считают, что большую часть тёмной материи нашей Вселенной составляют частицы, имеющие электромагнитное поле тороидальной формы - анаполь (фермион Майораны). Итальянский физик Этторе Майорана, развивший теорию Дирака, предсказал существование электрически нейтрального фермиона, названного по его имени фермионом Майораны.
екоторые физики уже высказывали предположение, что темная материя состоит из частиц Майораны. Теория запрещает фермионам Майораны иметь не только электрический заряд, но и электрический или магнитный дипольный момент. Идея Шеррера и Хо состоит в том, что эти частицы, оставаясь в целом электрически нейтральными, могут иметь тороидальное электромагнитное поле. Такая форма поля - анаполь - отличает их от всех известных частиц и объясняет, почему частицы темной материи так трудно обнаружить.

Существование электромагнитного анаполя предсказал советский физик Яков Зельдович в 1958 году. С тех пор анапольные свойства были обнаружены только у ядер атомов цезия-133 и иттербия-174.

По теории Шеррера и Хо анапольные частицы темной материи, в отличие от обычных частиц, взаимодействуют с электромагнитным полем только тогда, когда они движутся. Чем больше их скорость, тем сильнее взаимодействие. По этой причине анаполи должны были активно участвовать в электромагнитных взаимодействиях на ранних этапах существования Вселенной и становиться все менее активными по мере ее расширения и охлаждения.

Шеррер и Хо считают достоинством своей теории простоту и отсутствие в ней, в отличие от многих других теорий темной материи, экзотических, ранее не наблюдавшихся, взаимодействий. Их модель дает точные предсказания того, как должны проявляться электромагнитные свойства анапольных частиц в экспериментах. Ученые уверены, что частицы с предсказанными ими свойствами, если они действительно существуют, могут быть обнаружены в ближайшее время с помощью подземных детекторов темной материи.

По сообщению Vanderbilt University http://news.vanderbilt.edu/2013/06/dark-matter/
http://www.popmech.ru/article/13298-iz-chego-sostoit-temnaya-materiya/photo/all/#foto

image Click to view


Ещё по теме:
*В недрах звёзд должны присутствовать частицы тёмной материи
http://www.cybersecurity.ru/prognoz/130357.html?seccode=prognoz&ID=130357&last=
*Космический детектор AMS "нащупал" след темной материи
http://ria.ru/science/20130403/930838774.html
*Астрономы нашли следы присутствия темной материи в центре Галактики.
http://ria.ru/science/20150210/1046938737.html

Физика, Экзотические частицы, Астрономия, ЭЧАЯ, Космос, Астрофизика

Previous post Next post
Up