Самые странные элементарные частицы во Вселенной: физики не уверены в их существовании

Фото: space.com

Вся материя во Вселенной состоит из таких фундаментальных частиц, как кварки, протоны, нейтроны, электроны и нейтрино. Каждая из этих частиц имеет свои странные особенности. Но есть и гипотетические частицы, которые настолько странные, что физики даже не уверены в том, что они вообще существуют. Вот пять самых странных, самых редких гипотетических элементарных частиц во Вселенной, пишет Space.

Темный фотон

Скорее всего всем известен обычный фотон – это частица света. Но физики считают, что существует и темный фотон, который похож на обычный фотон, но просто он темный. Темные фотоны считаются переносчиками неизвестного фундаментального взаимодействия и могут быть компонентами темной энергии и темной материи.

Темная материя — это невидимая форма материи, которая составляет большую часть массы почти каждой галактики. Темная энергия отвечает за ускоренное расширение Вселенной. Вместе темная энергия и темная материя, как считают физики составляют большую часть энергии и материи во Вселенной.

Физики точно не знают, являются ли так называемая темная сторона Вселенной такой же сложной, как и ее светлая сторона, то есть обычная материя и энергия. Если темная сторона такая же сложная, то могут существовать дополнительные фундаментальные силы Вселенной, которые действуют только между темной материей и/или темной энергией. Как раз переносчиками этих неизвестных сил могут быть темные фотоны.

Пока ученые не обнаружили доказательств существования темных фотонов, и они остаются лишь гипотетическими частицами.

Курватон

Физики считают, что в первые мгновения после Большого взрыва Вселенная пережила период невероятно быстрого расширения, известный как космическая инфляция. За это расширение, как считается, отвечала таинственная частица, известная как инфлатон. То есть это была чрезвычайно сильная версия темной энергии.

Считается, что именно космическая инфляция заложила основы для появления звезд, галактик и скоплений галактик, которые появились намного позже.

Физики до конца не понимают космическую инфляцию и каким образом она заложила основы для всей структуры космоса. Поэтому ученые предположили, что вместе с инфлатоном существует гипотетическая частица курватон.

Предполагается, что только после окончания космической инфляции именно курватон помог создать структуру той Вселенной, которую мы знаем. Недостатком этой гипотезы является то, что вместо одной гипотетической частицы предлагается существование сразу двух, чтобы объяснить космическую инфляцию. Эту частицу также не обнаружили, но поиски продолжаются.

Глюбол

Переносчиком одной из четырех фундаментальный сил Вселенной, а именно сильного взаимодействия, является частица под названием глюон, которая существует в девяти разновидностях.

Глюоны являются переносчиками сильного взаимодействия между кварками, из которых состоят протоны и нейтроны. Последние являются барионами и имеют три кварка и глюона, но группа частиц, называемых мезонами, которые содержат два кварка и глюона.

Но физики считают, что существует гипотетическая частица под названием глюбол, состоящая только из глюонов, которые удерживаются вместе сильным взаимодействием.

Что делает глюбол неуловимым, так это то, что он может существовать менее микросекунды. Стандартная модель физики элементарных частиц предсказывает, что глюболы удивительно существуют и их можно обнаружить с помощью устроителей частиц.

X17

О существовании гипотетической частицы под названием Х17 заявили в 2015 году венгерские физики. Ученые создали установку для поиска темных фотонов. В ней производили запуск протонов по мишени из лития-7, который затем превращался в ядра бериллия-8, которые затем распадались и производили пары электронов и позитронов. Если бы физики получили больше таких частиц, чем ожидалось, то это могло говорить о том, что это связано с присутствием темных фотонов.

Физики обнаружили аномальное увеличение количества электронов и позитронов и предположили, что это связано с неизвестной частицей с массой 17 МэВ, что в 34 раза больше массы электрона. Поэтому загадочная новая частица получила название X17.

Хотя дальнейшие исследования все больше указывали на то, что такая частица существует, пока нет убедительных доказательств этому.

Преон

Напоминаем, что атомы состоят из протонов, нейтронов, и электронов. Первые две частицы в свою очередь состоят из кварков. Но физики считают, что кварки и лептоны (сюда входят электроны, мюоны и нейтрино) состоят из гипотетической частицы, известной как преон.

Одной из главных причин существования преонов является то, что многие частицы чрезвычайно похожи друг на друга, но отличаются лишь в чем-то незначительном. В настоящее время у физиков нет объяснения этим почти идентичным свойствам, поэтому предполагается, что они могут возникать из-за каких-то неизвестных взаимодействий.

Физики предложили преоны для объяснения почти каждой нерешенной проблемы Стандартной модели физики элементарных частиц. Но пока не обнаружено доказательств того, что кварки и лептоны являются составными частицами.

Интересные новости всегда под рукой в нашем Telegram-канале

Подписаться

Ирина Скиба / Skibair
Журналист GolosInfo