Группа ученых из Королевского колледжа в Лондоне, британского Астрономического института и университета Зарагозы, Испания, обнаружила, что «ураган» темной материи, который проходит прямо сейчас сквозь нашу Солнечную систему, предоставляет отличный шанс для обнаружения аксионов. Напомним нашим читателям, что аксионы — это элементарные частицы, которые являются одним из кандидатов на звание частиц темной материи, а их обнаружение и изучение позволит ученым понять феномен темной материи и связанные со всем этим явления.
© C. O’Hare; NASA/Jon Lomberg, via Physics
Отметим, что современная наука уже имеет ряд достаточно достоверных косвенных доказательствсуществования темной материи, несмотря на отсутствие возможности увидеть и «пощупать» ее вживую. И вполне естественно, что ученые продолжают искать новые способы и технологии, которые позволят им прикоснуться к «темной тайне».
Упомянутая выше группа ученых сконцентрировала свое внимание на звездном потоке S1, состоящем из приблизительно 30 тысяч звезд, который перемещается по траектории, говорящей о том, что звезды этого потока когда-то были частью карликовой галактики, поглощенной Млечным Путем. Поток S1 был обнаружен только в прошлом году группой астрономов, изучающих данные, собранные космическим телескопом Gaia. Отметим, что S1 — это не первый звездный поток, известный ученым, но он является первым и единственным, чья траектория движения пересекается с пространством Солнечной системы.
Согласно предположениям ученых поток S1 удерживается в виде единого космического объекта силами гравитации заключенной в нем темной материи. И сейчас эта масса темной материи проходит сквозь Солнечную систему, двигаясь со скоростью порядка 500 километров в секунду, это, в свою очередь, дает ученым уникальный шанс для обнаружения и изучения частиц темной материи.
Сейчас ученые уже создали ряд математических моделей, демонстрирующих распределение массы и плотности движущейся темной материи. Данные, полученные в ходе расчетов этих моделей, могут послужить подсказкой для других ученых, по этим данным можно идентифицировать области, в которых шанс на обнаружение темной материи увеличивается в несколько раз. Кроме этого, в данных расчетов моделей содержится информация о том, что же именно и каким образом надо будет искать.
Согласно результатам расчетов шанс обнаружения WIMP-частиц, которые также являются кандидатами на звание частиц темной материи, чрезвычайно мал. А вот шанс обнаружения аксинов в данном случае намного выше, чем при обычных условиях. Это обуславливается тем, что в потоке темной материи, движущееся вместе со звездным потоком S1, могут присутствовать аксионы, имеющие широкий диапазон значений их массы и энергии.
К сожалению, имеющееся на сегодняшний день регистрирующее научное оборудование не способно зарегистрировать аксионы, несмотря на широкий энергетический спектр их потока. Но звездный поток S1 будет пересекать пространство Солнечной системы еще очень долго и, вполне вероятно, что, пока это не закончится, ученые успеют разработать и использовать системы обнаружения частиц следующего поколения, обладающие необходимым уровнем их чувствительности.
Статья опубликована в журнале Physical Review D
Источник: dailytechinfo.org
