Заповнює 85% Всесвіту: фізики вважають, що частинки темної матерії, можливо, вже виявлені

Фізики десятиліттями шукали гіпотетичні частинки аксіони, оскільки вони є головним кандидатом на те, з чого складається темна матерія. Ця невидима субстанція взаємодіє зі звичайною матерією тільки за допомогою гравітації і не взаємодіє зі світлом. Автори дослідження, опублікованого в журналі Physical Review Letters, вважають, що в даних минулих експериментів на Великому адронному колайдері ховаються свідчення існування схожих на аксіони частинок, пише New Scientist.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

За допомогою найбільшого прискорювача частинок у світі, Великого адронного колайдера, фізики відкривають нові частинки, прискорюючи і зіштовхуючи їх з іншими, вже добре вивченими частинками, такими як протони та іони. Тепер фізики вважають, що зіткнення протонів або іонів іноді можуть створити частинку, яка схожа на частинки темної матерії.

Істотніше гіпотетичних аксіонів було передбачено в 70-х роках минулого століття в рамках пояснення того, чому у Всесвіті існує більше матерії, ніж антиматерії. Пошук ознак існування аксіонів поки що не увінчався успіхом, але він підвищив імовірність існування інших частинок, схожих на аксіони. Оскільки вони мають дуже малу масу, вони були б схожі на частинки світла, або фотони, які не мають маси і їхнє зіткнення відбувалося на Великому адронному колайдері.

Це відбувається, коли прискорені протони або іони набувають такої енергії, що починають випромінювати фотони під час зближення, внаслідок чого фотони, які їх оточують, також стикаються. Фізики змоделювали цей сценарій, але замість фотонів використовували схожі на аксіони частинки.

Розрахунки показали, що прискорені протони випускатимуть більше схожих на аксіони частинок, ніж іони, але і ті, і інші одночасно випускатимуть фотони. У результаті фізики з'ясували, що зіткнення протонів з іонами свинцю є хорошим способом пошуку ознак зіткнення аксіонів з фотонами. Таке зіткнення між протонами та іонами свинцю було проведено на Великому адронному колайдері у 2016 році. Вчені вважають, що дані цього експерименту можуть приховувати сліди раніше не виявлених схожих на аксіони частинок.

Але проблема в тому, що доступ до старих даних експериментів на прискорювачі частинок ускладнений через подальші зміни в програмному забезпеченні. Але фізики вважають, що майбутні експерименти на Великому адронному колайдері можуть виявитися більш багатообіцяючими, адже можна налаштувати детектори на виявлення конкретного сигналу невідомих частинок.

Вчені вважають, що це відкриття призвело б до глибшого розуміння фізики елементарних частинок і того, як відомі частинки можуть відігравати роль у визначенні складу таємничої темної матерії.

Як уже писав Фокус, вчені, можливо, стали свідками появи гіпотетичної червоточини, що з'єднує різні точки простору-часу. Але в даному випадку такий об'єкт може бути проходом в інший Всесвіт.

Також Фокус писав про те, що цей ядерний двигун може скоротити час польоту на Марс утричі. Вчені вважають, що нова конструкція ядерного ракетного двигуна може зробити міжпланетні польоти в Сонячній системі швидшими й ефективнішими з погляду витрати палива.