Темная материя. материалы, которые попадаются в сети.

Страница: 1

Сообщений 1 страница 12 из 12

Поделиться12018-04-01 15:20:25

Автор: Lilac
Откуда: Питер
Уважение: [+196/-0]
Позитив: [+9/-1]
Пол: Женский
Последний визит:
2019-02-12 00:28:58

Астрономы нашли «пустую» галактику без темной материи

Мы наблюдаем Вселенную в форме звезд, планет, светящегося газа, пылевых облаков и галактик. Но это лишь верхушка айсберга. Около 85% от массы всего ее вещества приходится на т.н. темную материю. Мы не можем ее увидеть. Она не испускает электромагнитного излучения и напрямую не взаимодействует с ним. Ее присутствие выдает лишь гравитационное воздействие на обычное вещество.

Существование темной материи позволяет объяснить, почему внешние части спиральных галактик вращаются намного быстрее, чем должны с учетом наблюдаемой массы обычного вещества. По некоторым оценкам, до 95% массы нашего Млечного пути приходится на темную материю, сосредоточенную в его гало.

До недавнего времени астрономы предполагали, что подобная картина является нормой и практически все галактики во Вселенной содержат значительное количество темной материи. Однако результаты последних наблюдений показывают, что это не всегда так. В свежем выпуске журнала Nature была опубликована статья группы исследователей из Йельского университета и Института астрономии Общества Макса Планка. В ней рассказывается об обнаружении галактики, в которой, по всей видимости, вообще нет или же содержится очень небольшое количество темной материи.

Речь идет о галактике NGC 1052-DF2. Она находится на расстоянии 65 миллионов световых лет от Млечного пути, ее возраст оценивается в 10 миллиардов лет. Она относится к категории ультра-диффузных галактик. При схожих с Млечным путем размерах, NGC 1052-DF2 содержит в 200 раз меньше звезд.

При помощи наземных обсерваторий, астрономы измерили скорость вращения 10 шаровых звездных скоплений на окраинах NGC 1052-DF2. Оказалось, что она составляет всего 37 тысяч км/ч. Это намного меньше, чем в других галактиках. По словам астрономов, скорость движения скоплений полностью соответствует видимой массе NGC 1052-DF2. Это значит, что галактика практически не содержит темной материи.

Отсутствие темной материи далеко не единственная странность NGC 1052-DF2. Снимки телескопа «Хаббл» показали, что галактика не содержит никаких структур, напоминающих элементы спиральных или эллиптических галактик. У нее нет выраженного центрального региона и судя по всему, она не содержит сверхмассивной черной дыры. В NGC 1052-DF2 необычны даже шаровые скопления. Они в два раза больше шаровых скоплений в других галактиках. Со стороны NGC 1052-DF2 выглядит так, как будто кто-то взял типичную галактику и оставил от нее лишь звездные скопления и гало, выбросив все остальное. Не исключено, что NGC 1052-DF2 это пример того, как будут выглядеть галактики, которые по каким-то причинам оказались лишены темной материи.

У астрономов есть несколько предположений по поводу того, что могло повлиять на NGC 1052-DF2. Возможно, все дело в каком-то внутреннем событии, вроде одновременного формирования большого количества массивных светил, мощные звездные ветра которых вытолкнули почти все вещество за пределы NGC 1052-DF2. Возможно, все дело в большом соседе — массивной эллиптической галактике NGC 1052. Ее стремительный рост мог оказаться воздействие на процесс формирования NGC 1052-DF2. Однако пока что это лишь общие рассуждения. Сейчас астрономы затрудняются назвать точный механизм, который мог бы привести к наблюдаемому результату

Ссылка

Ну и пусть тут никого нет, все равно это интересно)))

Поделиться22018-04-09 20:26:12

Автор: зальотное насекомое
Уважение: [+149/-0]
Позитив: [+102/-0]
Последний визит:
2025-01-24 19:35:57

Недоступная глазу: учёные впервые «сфотографировали» тёмную материю.
14 апреля 2017, 16:15
Канадские исследователи получили изображение, на котором, как они утверждают, видна нить тёмной материи, соединяющая пары соседствующих галактик. Учёные заявляют, что это первый в истории подобный снимок. Прежде всё ограничивалось составлением карт распределения тёмной материи в космическом пространстве. RT рассказывает о сложностях поиска таинственного вещества.

Гадание по фото

Тёмная материя обязана своим появлением в словаре физиков общей теории относительности Эйнштейна. По результатам измерений, фактическая гравитация оказывается значительно сильнее расчётной. Разница, по мнению учёных, объясняется неким неизвестным веществом. Как раз его и назвали тёмной материей.

Тёмная материя занимает около 25% Вселенной. Увидеть её в телескоп проблематично: она не излучает, не поглощает и не отражает свет, так что определить её можно разве что с помощью наблюдения за гравитационными эффектами. Тёмная материя соединяет пары галактик своего рода нитями. Контуры этих соединений, как утверждают канадцы, им и удалось запечатлеть.

Телескоп Канада — Франция — Гавайи (CFHT), работающий в видимом и инфракрасном диапазонах, несколько лет наблюдал за небом. С его помощью астрофизики получили массу снимков галактик, находящихся в 4,5 млрд световых лет от Земли. Исследователи из Университета Уотерлу использовали для создания составного изображения снимки 23 тыс. пар галактик. Оценив эффект слабого гравитационного линзирования — искажения света более далёких небесных тел из-за объектов с достаточным притяжением — канадцы создали своего рода снимок, на котором, как они говорят, видны «мостики» из тёмной материи, соединяющие соседние галактики. По словам учёных, наиболее «крепкие» из них протягиваются между галактиками, находящимися на расстоянии не более 40 млн световых лет друг от друга.

Неуловимая сущность.

Учёные из разных стран уже не раз составляли карты распределения тёмной материи во Вселенной. Самую детальную получили с помощью космического телескопа Hubble. Карта, созданная в рамках проекта Frontier Friends, отражает размещение таинственного вещества в скоплениях трёх галактик. Её составили, используя анализ гравитационного линзирования, то есть исходя из того, как искажается электромагнитное излучение там, где нет заметных массивных объектов вроде скоплений галактик и особенно крупных звёзд.

На предположении о том, что тёмная материя существует, строятся многие расчёты учёных, однако подтвердить её существование на практике пока не удавалось. Так, одна из самых масштабных попыток её прямого наблюдения потерпела неудачу. Два года постоянной работы сверхчувствительного детектора темной материи LUX не дали никаких результатов. Это был совместный проект США, России, Португалии и Великобритании. Исследователи предполагали зафиксировать тяжёлые частицы, пролетающие через детектор. Однако надежды исследователей не оправдались. Это может означать, что свойства тёмной материи пока не получилось верно описать.
В свою очередь, учёные из Лейденского университета (Нидерланды) заявляли о том, что проводят собственное исследование гравитационных линз. Согласно их промежуточным данным, полученным по результатам оценки массы более 33,6 тыс. галактик, существование тёмной материи вовсе необязательно.

Путешествие в прошлое.

Подтверждения существования таинственного вещества ждут из разных источников. Так, некоторые надеются, что Большой адронный коллайдер рано или поздно сможет засечь частицы тёмной материи. Другой проект, который способен подтвердить её существование, — это миссия Европейского космического агентства (ЕКА) Euclid. Аппарат, который ЕКА планирует запустить в 2020 году, будет фиксировать инфракрасное излучение галактик и их скоплений. Таким образом учёные получат новые данные об истории расширяющейся Вселенной за последние 10 млрд лет и охватят, согласно заявлению ЕКА, весь период, в течение которого тёмная материя оказывала значительное влияние на происходящие в космосе процессы.

https://russian.rt.com

Поделиться32018-04-10 15:16:23

Автор: зальотное насекомое
Уважение: [+149/-0]
Позитив: [+102/-0]
Последний визит:
2025-01-24 19:35:57

Чёрное сердце галактики: что увидят учёные в центре Млечного пути.
Международная группа астрофизиков начала опыт по прямому наблюдению за чёрной дырой. Впервые в истории изучения космоса планируется получить снимки объекта, находящегося в центре галактики Млечный путь. RT разбирался, какие сюрпризы может преподнести учёным чёрная дыра.
Десятки обсерваторий Европы и обеих Америк объединились в рамках проекта Event Horizon Telescope, чтобы начать прямые наблюдения за чёрной дырой Стрелец А*. Она находится в 26 тыс. световых лет от Земли — в центре галактики Млечный путь, масса её примерно в 4 млн раз превышает массу Солнца. Наблюдение продлится до 14 апреля. Десятки телескопов в это время будут работать как единое устройство, чтобы получить первый снимок чёрной дыры.

Последнее подтверждение

Снимок чёрной дыры — словосочетание условное. Дело в том, что у этих массивных космических объектов настолько мощная сила притяжения, что вырваться из их хватки не может даже свет. Сверхмассивная чёрная дыра в центре Млечного пути постоянно поглощает притягивающееся к ней вещество, которое светится, перед тем как исчезнуть под горизонтом событий — этим термином называют границу чёрной дыры.
«Есть одна фундаментальная проблема. Мы практически не сомневаемся, что чёрные дыры существуют. Однако для того, чтобы окончательно доказать это, нам недоставало уверенности в том, что действительно есть объект с горизонтом событий. Горизонт событий — это не поверхность, это некая граница в пространстве, из-под которой как бы ничего не видно, из-за которой до нас не может дойти ни один сигнал, — рассказал RT кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Государственного астрономического института им. П.К. Штернберга МГУ, популяризатор астрономии Антон Бирюков. — Конечно, мы вряд ли приблизимся к самому горизонту событий. Но мы сможем рассмотреть ближайшие области и как минимум убедиться в том, что объект в центре нашей галактики действительно очень маленький. Это будет ещё одним важным доказательством, что чёрные дыры существуют в принципе и что у нас в центре галактики существует сверхмассивная чёрная дыра в частности».

Несмотря на то, что чёрную дыру никто не видел, исследователи знают, что именно покажут телескопы. Благодаря накопленным астрофизическим знаниям и построенным моделям вероятная картина примерно известна.

«Наверное, уже стала классической картинка из фильма «Интерстеллар», которую делали по законам физики: диск вокруг чёрной дыры с некой планочкой посередине. А в центре должно быть пустое чёрное пространство», — отмечает учёный.

Один за всех и все за одного

Наблюдение будет проводиться в радиодиапазоне, в который входят электромагнитные волны достаточно большой длины. Чтобы получить необходимую разрешающую способность, учёные используют ставший уже привычным метод радиоинтерферометрии, при котором несколько обсерваторий объединяются и одновременно фиксируют объект.
«Event Horizon Telescope — это международный проект, в котором участвуют около 30 обсерваторий, разбросанных по всему миру. Они могут наблюдать объект одновременно. Телескопы расположены на расстоянии тысяч километров друг от друга и вместе превращаются в телескоп диаметром несколько тысяч километров со значительно возросшей разрешающей способностью, за счёт чего можно рассмотреть более мелкие детали. Главная идея состоит в том, чтобы собрать как можно больше телескопов», — поясняет Антон Бирюков.

Чтобы воплотить идею в жизнь, понадобилось объединить десятки телескопов от Европы до Южного полюса: только так пока возможно сделать снимок небольшого по астрономическим меркам объекта.

«Нельзя сказать, что раньше технологии не позволяли сделать подобное. Но сейчас учёные решили собраться и организовать масштабный проект, — комментирует Бирюков. — Event Horizon Telescope существует уже много лет. Для выполнения всей необходимой работы нужно создать мощную коллаборацию, объединить и организовать людей, а это непросто. Но сейчас десятки, даже сотни людей скоординировались и полторы недели будут заниматься одной-единственной задачей».

Место для сомнений

Велик ли шанс, что не испускающее света пространство не обнаружится? По словам эксперта, успех наблюдений зависит от того, какое пространственное разрешение будет в итоге достигнуто в ходе наблюдений. Причин рассматривать альтернативные варианты того, что могут зафиксировать телескопы в сердце Млечного пути, нет. Учитывая накопленные астрофизикой данные, у исследователей практически не осталось сомнений в существовании чёрных дыр.

«Если мы сейчас отбросим идею, что чёрные дыры существуют, нам придётся пересмотреть гигантское количество принятых объяснений уже имеющихся наблюдательных фактов. Пока мы думаем, что они существуют, мы можем объяснить очень многое, а как только отбрасываем их, возникает вопрос: «А как без чёрных дыр объяснить то, что мы видим?» У нас нет для этого других, столь же продуктивных теорий или предположений, — заключает Антон Бирюков. — Вряд ли мы там увидим что-то экзотическое. Мне кажется, интереснее и более реально посмотреть именно на излучение. Свет вещества, находящегося в непосредственной близости от чёрной дыры, и его свойства покажут, как устроено пространство рядом с ней и, в конечном итоге, сама центральная чёрная дыра. Это вещество — своего рода зонд, маркер. Мы можем понаблюдать за ним и порассуждать о том, что его притягивает».

https://russian.rt.com

Отредактировано зальотное насекомое (2018-04-10 15:18:04)

Поделиться42018-04-23 22:23:09

Автор: зальотное насекомое
Уважение: [+149/-0]
Позитив: [+102/-0]
Последний визит:
2025-01-24 19:35:57

Ученые неожиданные нашли десятки крупнейших черных дыр.
Опубликовано: 2018-02-23

Астрофизики изучили 72 галактики и неожиданно обнаружили десятки "ультрамассивных" черных дыр, что ранее считалось невозможным. Кроме того, стало понятно, что рост размеров черной дыры идет быстрее, чем самой галактики. Об этом сообщает УНН со ссылкой на отчет, опубликованный библиотекую Корнеллского университета в США.

Сверхмассивные черные дыры находятся в активных центрах крупных галактик — от нашего Млечного Пути к дальним и недоступным скоплениям. Они поглощают облака газа и звезды, сливаясь с другими черными дырами, и могут принимать массу во много десятков миллиардов масс Солнца, воздействуя на рост и эволюцию своих галактик. Но такие гиганты в современной Вселенной встречаются редко, потому, что на рост им нужно очень много времени.

Рекордсмен пока — квазар S5 0014 + 81 в созвездии Цефея, который может достигать 40 млрд солнечных масс. Но все же большинство известных сверхмассивных черных дыр измеряются порядками от сотен тысяч до сотен миллионов солнц. По крайней мере, так считалось до сих пор.

Новая работа международной команды астрофизиков указывает, что человечество могло сильно недооценивать распространенность “ультрамасивних” черных дыр. Профессор Монреальского университета Жюли Хлавачек-Ларрондо и ее коллеги изучили 72 галактики, расположенные в наиболее ярких и больших скоплениях на расстоянии до 35 млрд световых лет от Змли. Ученые сравнили массы их и сверхмассивных черных дыр в их центрах, воспользовавшись наблюдениям космического телескопа Chandra, которые позволили зарегистрировать рентгеновское излучение аккреционного дисков материи. Благодаря светимости галактик в радиодиапазоне можно оценить и их собственные массы для сравнения.

Как и следовало ожидать, чем больше галактика, тем больше по размеру черная дыра в ее центре, но при этом зависимость их нелинейная. Рост черных дыр, которые куда труднее, чем можно было предположить, идет быстрее, чем галактик. Так, около 40% рассмотренных учеными галактик содержали “ультрамассивные” черные дыры массами 10 млрд Солнц и более.

Ученым еще предстоит объяснить удивительную скорость их роста. Сейчас остается только предполагать, что, возможно, они начинали формироваться в идеальных условиях и увеличивались быстрее, чем можно было ожидать.

Алексей Супрун

Поделиться52018-05-15 12:02:01

Автор: зальотное насекомое
Уважение: [+149/-0]
Позитив: [+102/-0]
Последний визит:
2025-01-24 19:35:57

Распады нейтрона указали на существование темной материи.

Физики из Калифорнийского университета в Сан-Диего предложили объяснить с помощью темной материи расхождение между «бутылочными» и «пучковыми» экспериментами по определению времени жизни свободного нейтрона. Для этого около одного процента распадов нейтронов должно содержать в качестве конечного продукта частицу темной материи, масса которой практически совпадает с массой протона. Статья опубликована в Physical Review Letters, кратко о ней сообщает Physics.

В связанном состоянии (внутри атомного ядра) нейтроны могут жить неограниченно долго, однако свободные нейтроны быстро распадаются. Как правило, продуктами такого распада выступает протон, электрон и электронное антинейтрино n → p + e− + νe* (так называемый бета-распад), хотя Стандартная модель разрешает и более экзотические процессы, например, радиативный бета-распад или распад с образованием атома водорода. Теоретические оценки на время жизни свободного нейтрона, распадающегося по такому каналу, существенно зависят от величины константы связи аксиального вектора с обычным (axial-vector to vector coupling ratio), которая измерена с относительной погрешностью около 0,2 процента. Это мешает точно оценить время жизни нейтрона. В настоящее время теоретические расчеты предсказывают продолжительность жизни от 875 до 891 секунды, то есть порядка 15 минут.
С другой стороны, время жизни нейтрона можно измерить напрямую, причем сразу двумя легко реализуемыми на практике способами. В первом типе экспериментов ученые охлаждают частицы до низкой температуры, помещают их в гравитационную ловушку, напоминающую по своей форме вытянутую бутылку, и измеряют, как число нейтронов в ловушке N зависит от времени. Сравнивая затем измеренную экспериментально зависимость с экспоненциальным законом N ~ exp(−t/τ), можно найти характерное время жизни нейтрона τ = τбутылка. Во втором типе экспериментов физики получают пучок нейтронов и измеряют, сколько в нем содержится протонов, образовавшихся в результате бета-распада. Это позволяет определить скорость распада, а следовательно, и его характерное время, совпадающее со временем жизни нейтрона τ = τпучок.

Проблема заключается в том, что результаты измерений, выполненных различными способами, отличаются почти на десять секунд — в то время как бутылочные эксперименты дают значение τ = 879,6±0,6 секунд, эксперименты с пучками приводят к заметно большему значению τ = 888±2 секунды. Таким образом, расхождение между этими результатами достигает 4σ. Причинами подобного расхождения могут быть как систематические ошибки, упущенные из виду сразу несколькими группами экспериментаторов, так и фундаментальные механизмы, указывающие на физику за пределами Стандартной модели.
Физики Бартош Форнал (Bartosz Fornal) и Бенджамин Гринштейн (Benjamín Grinstein) предлагают объяснить расхождение между результатами различных экспериментов с помощью темной материи. В самом деле, в «пучковом» способе предполагается, что в результате распада сто процентов нейтронов превращается в протоны плюс еще какие-нибудь менее массивные частицы (фотоны, нейтрино и так далее). Если же небольшая часть этих распадов будет происходить по «невидимому» каналу, то есть будет содержать в качестве конечных продуктов частицу темной материи, очень слабо взаимодействующую с веществом, то скорость распада и рассчитанное на ее основе время жизни надо будет немного подкорректировать. Грубо говоря, при наличии «невидимого» канала скорость распада занижается, и экспериментаторам кажется, будто нейтроны живут немного дольше. Если точнее, истинное время жизни можно восстановить, если умножить время τпучок на отношение Br между числом реакций с участием частиц Стандартной модели и полным числом реакций (физики называют такое отношение «коэффициентом ветвления», branching ratio). Чтобы увязать результаты «бутылочных» и «пучковых» экспериментов, отношение должно быть примерно равно Br ≈ 0,99, то есть около одного процента распадов должны идти по «невидимому» каналу.
Ученые предлагают два возможных канала распада с участием частиц темной материи. Один из них «невидим» полностью (включает в качестве конечных продуктов только частицы темной материи), а другой «невидим» только частично, то есть помимо массивной частицы темной материи содержит сравнительно легкие частицы Стандартной модели — фотоны, электроны, позитроны и так далее. К сожалению, при введении в теорию подобных каналов становится возможным распад протона, который на практике не наблюдается; тем не менее, физики показали, что такие распады будут запрещены, если масса «невидимой» частицы будет лежать в диапазоне от 937,9 до 939,6 мегаэлектронвольт. Кроме того, дальнейший распад частицы с образованием протона будет невозможен, если ее масса будет меньше, чем 938,8 мегаэлектронвольт. При таком условии время жизни образовавшейся частицы будет довольно большим, что делает ее хорошим кандидатом на роль частицы темной материи.

https://nplus1.ru/news

Отредактировано зальотное насекомое (2018-05-15 12:03:47)

Поделиться62018-05-15 12:10:50

Автор: зальотное насекомое
Уважение: [+149/-0]
Позитив: [+102/-0]
Последний визит:
2025-01-24 19:35:57

......

Поделиться72018-05-15 12:17:29

Автор: зальотное насекомое
Уважение: [+149/-0]
Позитив: [+102/-0]
Последний визит:
2025-01-24 19:35:57

вот еще одна ссылочка. Это интерью с астрофизиком. Все понятно, для чайников.))

https://nplus1.ru/material/2017/10/31/d … -interview

Поделиться82019-04-29 12:28:46

Автор: зальотное насекомое
Уважение: [+149/-0]
Позитив: [+102/-0]
Последний визит:
2025-01-24 19:35:57

Детектор тёмной материи обнаружил самое редкое событие, когда-либо наблюдавшееся наукой.
С помощью детектора тёмной материи физики обнаружили радиоактивный распад ядра, среднее время ожидания которого в триллион раз превышает возраст Вселенной. Авторы открытия называют это событие самым редким иЭтот процесс относится к самому медленному из всех известных типов радиоактивного распада. Чтобы он произошёл, нужно, чтобы два протона в ядре одновременно захватили по электрону из электронной оболочки атома и превратились в нейтроны.

Даже один электрон крайне редко оказывается "в нужное время в нужном месте" и бывает захвачен ядром. Почти невозможно, чтобы два таких события произошли одновременно. Поэтому среднее время жизни ядра при этом типе распада очень велико. Для ксенона-124 оно составляет порядка 1022 лет, что в триллион раз превышает возраст Вселенной (порядка десяти миллиардов лет).

К счастью для физиков, среднее время жизни – именно среднее. Всегда можно надеяться, что в большой массе вещества найдётся ядро, которое распадётся быстрее.

В этот раз физикам повезло. Ядро ксенона захватило два электрона и превратилось в ядро теллура. Оставшиеся электроны стремительно перестроились, чтобы занять освободившиеся энергетически выгодные места поблизости от ядра. При этом они испускали фотоны (как всегда бывает, когда электрон переходит с верхнего энергетического уровня на нижний). Это излучение и зафиксировали датчики.

Статистическая достоверность результата составляет 4,4 сигма. Это значит, что он наверняка является истинным, а не случайной комбинацией шумов.

До сих пор распад подобного типа наблюдался только для двух изотопов: криптона-78 и бария-130. Однако для ксенона-124 среднее время жизни ядра значительно больше, так что это действительно рекорд.

Разумеется, наука не спорт, и физиков не интересуют рекорды ради рекордов. С нынешним открытием учёные получили прямые данные о времени жизни ядра при этом редком типе распада. Оно важно для понимания внутреннего устройства ядер.

Возможно, эти данные позволят обнаружить ещё более редкий и пока ещё гипотетический процесс – двойной безнейтринный распад. А уж он, в свою очередь, может подсказать, почему материя, из которой мы состоим, не была уничтожена антивеществом на заре существования Вселенной.

Напомним, что детектор XENON1T был запущен в 2016 году и остановлен в декабре 2018 года. Своей основной цели – обнаружения тёмной материи – он не достиг. Сейчас учёные готовятся к запуску новой фазы эксперимента – XENONnT. В этой установке масса ксенона будет втрое больше, а защита от посторонних воздействий ещё лучше, чем у XENON1T. В результате чувствительность детектора повысится примерно в десять раз. И тогда он, возможно, всё-таки зафиксирует загадочную тёмную материю.

К слову, ранее "Вести.Наука" рассказывали о новом методе изучения процессов внутри атомного ядра и об измерении давления внутри про

Детали метода изложены в научной статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters группой во главе с Лянь-Тао Ваном (Lian-Tao Wang) из Чикагского университета.

"Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) подробно рассказывали о том, что такое тёмная материя и почему большинство экспертов считает, что она состоит из неизвестных науке частиц. У теоретиков есть целый "зоопарк" кандидатов на эту роль, от очень лёгких до очень тяжёлых. Несомненно одно: с обычной материей эти частицы взаимодействуют очень редко, иначе их давно обнаружили бы.

Обычная стратегия поиска заключается в том, чтобы построить детектор (большой или не очень) и ждать, пока частица тёмной материи сама туда угодит. Авторы нового исследования предлагают кардинально иной подход: искать тёмную материю среди продуктов реакций, происходящих на ускорителе. В общем-то, второй вариант – это стандартный способ поиска новых частиц.

В частности, на Большом адронном коллайдере давно уже наблюдаются различные варианты распада знаменитого бозона Хиггса. По некоторым моделям, он может распасться и на частицы долгоживущие тёмной материи.

"Одна особенно интересная возможность состоит в том, что эти долгоживущие "тёмные частицы" каким-то образом связаны с бозоном Хиггса, что бозон Хиггса на самом деле является "порталом в тёмный мир", – говорит Лянь-Тао Ван. – Возможно, что бозон Хиггса действительно может распасться на эти долгоживущие частицы".
Вопрос в том, как их обнаружить. По мысли авторов, ключом должна стать низкая скорость "тёмных частиц".

Поясним, что энергия столкновения протонов частично идёт на образование новых частиц (продуктов реакции), а частично переходит в энергию их движения. Частицы тёмной материи, о которых речь в статье, тяжелее любых частиц, когда-либо наблюдавшихся в эксперименте. На их рождение уходит значительная часть энергии, и на кинетическую энергию остаётся не так много. Поэтому они должны двигаться медленнее, чем обычные продукты реакции.

Насколько медленнее? Разница во времени достижения детектора составит миллиардную часть секунды или ещё меньше. Однако заметить такое отклонение – выполнимая задача. Учёные уже начали работать над созданием нужной аппаратуры. Она должна быть смонтирована на всех трёх основных детекторах БАК.

По расчётам авторов, учёт временных задержек увеличит чувствительность эксперимента к тяжёлым долгоживущим частицам в сотни раз.

Напомним, что сейчас коллайдер проходит модернизацию. В 2021 году он должен быть снова запущен с десятикратно возросшей светимостью.

К слову, ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали об идее использовать для поиска тёмной материи детекторы гравитационных волн.
Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Nature коллаборацией XENON.
"Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) подробно рассказывали о детекторе XENON1T. Напомним, что его чувствительная часть представляет собой сосуд с 1300 килограммами жидкого ксенона. Он находится в "холодильнике", погружённом в воду. Вся конструкция располагается на глубине 1500 метров под горным массивом Гран-Сассо-д’Италия.

Идея состоит в том, чтобы предельно изолировать детектор от космических лучей и других потоков частиц. Тогда ядрам атомов ксенона будет практически не с чем вступать в реакции. Не с чем, кроме таинственной и вездесущей тёмной материи, которая, возможно, иногда всё-таки взаимодействует с обычным веществом, в том числе и с ксеноном.

Обнаружить тёмную материю детектору не удалось. Однако на этот раз он принёс физикам другой впечатляющий результат. Аппаратура зафиксировала распад ядра ксенона-124.

https://nauka.vesti.ru

Отредактировано зальотное насекомое (2019-04-29 12:36:24)