» » Тёмная материя может состоять не из частиц, а из целых глыб

Тёмная материя может состоять не из частиц, а из целых глыб

Тёмная материя может состоять не из частиц, а из целых глыб
Логично предположить, что любая материя, будь она обычной, тёмной или антиматерией, должна состоять из частиц. Обычную материю, из которой состоят звёзды, планеты и люди, мы изучили хорошо, поскольку поняли, из каких частиц она состоит и какими свойствами эти частицы обладают.

Но с тёмной материей всё оказалось гораздо сложнее. Дело в том, что в отличии от обычного вещества, она не участвует в электромагнитном взаимодействии, а потому её нельзя увидеть или зарегистрировать приборами напрямую. Тем не менее, учёные ищут обходные пути, чтобы доказать существование тёмной материи и понять её природу, равно как и природу её составляющих.

Физики используют в своей охоте ксеноновые детекторы, космические станции и рентгеновские телескопы. Последнее направление стало очень популярным в последнее время, так как теоретики установили, что рентгеновское излучение может быть побочным продуктом распада так называемых стерильных нейтрино, которые и могут составлять полотно тёмной материи.

Однако никто так и не раздобыл убедительных доказательств в пользу хоть одной из теорий, объясняющей природу частиц тёмной материи. Поэтому исследователи осмелились предположить, что загадочная космическая субстанция состоит вовсе не из мельчайших частиц сродни привычным атомам, а из целых глыб, размер которых может варьироваться от объёма яблока до крупного астероида. Об этом теоретики рассказали в статье, принятой к публикации в журнал Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Этим гипотетическим глыбам авторы нового исследования дали название макросы. Учёные предположили, что если бы эти частицы были плотнее атомных ядер, то они не могли бы по массе быть менее 55 граммов, а если бы и были легче, то существующие детекторы частиц уже давно зарегистрировали бы их.

В то же время масса одного макроса не может быть более одного миллиарда триллионов килограммов, поскольку в таком случае его гравитационное поле было бы достаточно сильным, чтобы искривлять пространство-время и деформировать свет. А такого зрелища астрономы бы уж точно не пропустили.

Тёмная материя может состоять не из частиц, а из целых глыб
Галактический кластер ZwCl0024+1652, где, предположительно, существует кольцо из тёмной материи (фото ESA/Hubble).

Теоретики продумали и возможный сценарий происхождения таких невидимых глыб. По их словам, в ранней Вселенной было очень жарко, и температура космоса достигала 3,5 триллионов градусов по Цельсию, что сопоставимо с температурой в центре массивной сверхновой. В этих условиях макросы могли сформироваться из частиц-кварков, которые сегодня являются составляющими протонов и нейтронов.

Науке известно всего шесть видов кварков — верхний, нижний, странный, очаровательный, прелестный и истинный. Протоны и нейтроны состоят из верхних и нижних кварков: при этом протоны состоят из двух верхних кварков и одного нижнего, а нейтроны состоят из двух нижних кварков и одного верхнего. Исследователи отмечают, что оба этих аромата кварков, так же как и странные кварки, могли быть объединены в единую структуру на ранних этапах существования Вселенной.

"Странные кварки обычно имеют очень короткий период существования. По этой причине учёные видели их ранее только лишь в огромных ускорителях. Нейтроны также крайне нестабильны сами по себе, но они обретают свою стабильность, когда связываются с протонами внутри атомов. Поэтому физики предположили, что странные кварки могли образовать связь с другими частицами и стабилизироваться, в результате чего возникла тёмная материя в виде многочисленных макросов", — рассказывает о своей гипотезе ведущий автор исследования Гленн Старкмен (Glenn Starkman), физик-теоретик из университета Кейс Вестерн Резерв.

Авторы новой гипотезы отмечают, что их сценарий прекрасно соотносится со Стандартной моделью физики элементарных частиц, которая описывает практически все события субатомного мира с невиданной точностью. Но возможное существование макросов может перечеркнуть надежды учёных обнаружить доказательства теории суперсимметрии и открыть Новую физику, что они упорно пытаются сделать, доказав, что тёмная материя состоит именно из вимпов, массивных слабовзаимодействующих частиц.

Старкмен и его коллеги понимают, что доказать их гипотезу будет так же непросто, как и все альтернативы. Единственный способ доказать возможное существование макросов — это искать искажения света звёзд и гамма-излучения, которое вызвано невидимыми массивными объектами. Причиной такого искривления могут быть именно глыбы-макросы.

09 апрель 2015 /
  • Не нравится
  • 0
  • Нравится

Похожие новости

Рябь пространства-времени может выявить «странные звезды»

Глядя на рябь в ткани пространства-времени, ученые надеются вскоре обнаружить «странные звезды» — объекты, созданные из принципиально других частиц, из которых не состоит обычная материя.Протоны и

Загадки темной материи

Противоречащие друг другу гипотезы, объясняющие природу темной материи, заставляют ученых спорить до хрипоты: одни утверждают, что ее существование очевидно, другие — что доказывать нечего, потому

Новая модель темной материи – решение давней и трудной головоломки

Астрофизики считают, что около 80 процентов вещества нашей Вселенной состоит из загадочной темной материи, которая не может быть воспринята человеческими чувствами и научными приборами.Михаил

Физики выяснили, как возникла видимая материя во Вселенной

Возможной причиной практически полного отсутствия антиматерии во Вселенной и преобладания обычной видимой материи могли послужить движения поля Хиггса — особой структуры, где «живут» бозоны Хиггса,

Доказано существование тёмной материи в центре нашей галактики

О том, что во Вселенной присутствует нечто тяжёлое и невидимое, астрономы начали догадываться ещё в первой половине двадцатого века. Наблюдая за другими галактиками, они обнаружили странную

Темная материя может состоять из легких частиц

Несмотря на существующие научные исследования и множество довольно убедительных косвенных доказательств, тёмная материя всё ещё не была обнаружена и, по сути, её существование так и остаётся не
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
Электронные системы управления RG-RoboticsНе только Cybertruck! Подборка крутых электрических пикаповЗнакомьтесь: сенокосец-кролик или существо с головой собаки и телом паукаCorona virusДействительно ли электромобиль — автомобиль будущего?Как снимают карантин в разных странах?Зачем СССР закупал навоз за границей?Justinian's Plague and the "Holy Angel"