Облака загадочных частиц: нейтронные звезды могут решить загадку темной материи

Фото: ESO

Ученым давно известно, что Вселенная наполнена загадочной массой, известной как темная материя, которая взаимодействует с обычной материей только с помощью гравитации. Физики предполагают, что темная материя состоит из гипотетических элементарных частиц под названием аксионы, которые имеют маленькую массу. Авторы нового исследования, опубликованного в журнале Physical Review X, считают, что аксионы могут находиться в больших плотных облаках вокруг нейтронных звезд. Облака аксионов можно обнаружить благодаря их взаимодействию с электромагнитными полями. Таким образом можно обнаружить темную материю, которая излучает свет с помощью аксионов, считают физики, пишет Universe Today.

Как и сама темная материя, так и аксионы никогда не наблюдались напрямую. Если такие частицы существуют, то они должны иметь очень маленькую массу, что усложняет их обнаружение. Но аксионы могут быть той самой темной материей, которая составляет 85% всей материи во Вселенной.

Хотя темная материя взаимодействует с обычной материей с помощью гравитации, это не обязательно означает, что у нее нет других взаимодействий, которые можно обнаружить. Например, считается, что аксионы преобразуются в фотоны, то есть частицы света под воздействием электрических и магнитных полей, которые можно увидеть. Но сила взаимодействия и количество созданного света должны быть очень малы. Поэтому аксионы сложно увидеть, только если не будет среды, которая содержит массивные облака аксионов в очень сильном электромагнитном поле. Поэтому физики предполагают, что самые плотные звезды во Вселенной, нейтронные звезды, обладающие самыми сильными магнитными полями, могут быть той самой средой.

Ученые считают, что магнитные поля нейтронных звезд, которые в миллиарды раз сильнее глобального магнитного поля Земли, могут удерживать вокруг этих объектов облака аксионов. Эти частицы, как предполагают физики, в огромном количестве могут создавать нейтронные звезды.

В рамках прошлого исследования группа физиков изучила, как аксионы могут вырваться из нейтронной звезды. При этом ученые изучили потенциальное количество созданных аксионов, траектории их движения и то, как их преобразование в свет может привести к обнаружению этих частиц.

В рамках нового исследование физики изучили аксионы, которые теоретически могут быть захвачены гравитацией нейтронной звезды. Предполагается, что эти частицы могут быть связанными с нейтронными звездами в течение миллионов лет. Ученые считают, что огромное облако аксионов вокруг нейтронной звезды можно увидеть в телескопы.

Физики предполагают, что облака аксионов образуются вокруг большинства, а может и всех нейтронных звезд. Хотя облака аксионов пока никто не обнаружил, физики предлагают способ, как и где их искать.

Если обнаружить эти аксионы возле вокруг нейтронных звезд, то это может помочь разгадать секрет природы темной материи.

Интересные новости всегда под рукой в нашем Telegram-канале

Подписаться

Ирина Скиба / Skibair
Журналист GolosInfo