Галактичний пазл. Вчені висунули гіпотезу про роль темних фотонів у Всесвіті

8 вересня 2019, 08:23

Фізики проаналізували дані про зіткнення елементарних частинок у Великому адронному колайдері. Невидимі нам фотони поки не знайшли, але це не означає, що темної матерії не існує.

Нещодавно команда астрофізиків, яка аналізує дані з телескопа Hubble, дійшла висновку, що вчені неправильно розраховують швидкість розширення Всесвіту або так звану постійну Хаббла.

Відео дня

Замість того, щоб брати за основу реліктове випромінювання Всесвіту, дослідники вирішили використовувати мерехтіння віддалених об'єктів — скупчень зірок-цефеїд або Червоних гігантський зірок.

За допомогою розрахунку періодичності їх мерехтінь, вчені попередньо встановили, що швидкість розширення Всесвіту становить 69,8 (км/с)/мегапарсек (один парсек = 3,26 світлових років або 30,8 трлн км), а не 67,4 (км/с)/мегапарсек, як прийнято вважати останні кілька десятків років.

Вимірювання швидкості розширення Всесвіту — це лише мізерна частина складного рівняння, адже вчені досі не знають, чим пояснюється цей процес. Найпоширенішою теорією розширення Всесвіту є темна матерія — загадкова речовина, яка нібито формує приховану масу всіх об'єктів і є причиною високих швидкостей їх обертання.

Mario De Leo / wikipedia, CC BY-SA
Фото: Mario De Leo / wikipedia, CC BY-SA

Якщо така матерія дійсно існує - вона повинна займати більшу частину всього Всесвіту. Але, проблема в тому, що темна матерія є невидимою для нас, оскільки вона не є джерелом електромагнітного випромінювання, не взаємодіє з ним безпосередньо і, ймовірно, складається з частинок, про які ми ще не знаємо.

Єдиний можливий інструмент, за допомогою якого можна засікти темну матерію — це гравітація: темна матерія не поглинає, не відбиває і не випромінює світло, але частинки, з яких вона складається, повинні мати свою масу і, очевидно, піддаватися дії гравітаційного поля.

Як пише Live Science, однією із запропонованих вченими частинок, які формують темну матерію, є темні фотони. Будучи аналогом звичайних видимих нам фотонів, темні фотони також повинні мати масу і так чи інакше взаємодіяти з фотонами у нашому світі.

Фізики шукають темні фотони в Протонному суперсинхротроні - другому за величиною прискорювачі часток у Великому адронному колайдері (ВАК). По суті, цей процес полягає в тому, щоб зіштовхувати протони і аналізувати продукти їх розпаду, серед яких можуть бути досі невідомі науці елементарні частинки, враховуючи темні фотони.

Попри те, що зараз ВАК зараз перебуває на ремонті і в ньому не проводять ніяких досліджень, вчені аналізують масиви даних про попередні зіткнення і шукають незвичайні частинки. За останні три роки їм вдалося знайти мільярди електронів, загальною енергією близько 100 ГеВ (гігаелектронвольт).

Електрони з високою енергією також створюють фотони, але серед них фізики поки не знайшли темних фотонів, які можуть взаємодіяти або відбирати енергію у звичайних фотонів.

Проте, це не означає, що темних фотонів взагалі не існує. Вчені припускають, що вони можуть мати набагато меншу енергію і дуже рідко взаємодіяти зі звичайними фотонами. Тому, потрібно продовжувати аналізувати дані про зіткнення і шукати будь-які розбіжності, які можуть привести до відкриття досі невидимих нам темних фотонів і, як наслідок, темної матерії.

poster
Підписатись на щоденну email-розсилку
матеріалів розділу Техно
Розсилка про те як технології змінють світ
Щопонеділка

Приєднуйтесь до нас у соцмережах Facebook, Telegram та Instagram.

Показати ще новини
Радіо НВ
X