High-Acceptance Di-Electron Spectrometer
Астрофизики вычеркнули из списка потенциальных кандидатов на роль частицы темной материи «темный фотон» (U-бозон). Именно эта частица долгое время возглавляла рейтинг потенциальных частиц темной материи. К такому решению учёные пришли в ходе недавних экспериментов, проводившихся с помощью HADES (High-Acceptance Di-Electron Spectrometer). Исследователи из центра Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) и ещё семнадцати европейских институтов в очередной раз пытались понять природу темной материи, и как во все предыдущие — безрезультатно. Полученные в ходе исследования результаты, недавно опубликованные в журнале «Physics Letters B», кардинально меняют представление о Стандартной модели физики элементарных частиц.
Многие учёные не раз предпринимали попытки объяснить природу темной материи. Исследователи полагают, что темная материя состоит из неизвестных на сегодняшний день частиц, которые совершенно не вписываются в Стандартную модель физики элементарных частиц. Стандартной моделью принято называть теоретическую конструкцию квантового поля с фундаментальными частицами материи, такими как кварки (связанных в адронах, например, барионах) и лептоны (например, электроны и нейтрино), которые взаимодействуют через обмен квантами, названными калибровочными бозонами (например, фотоны). Некоторые из этих разновидностей аккумулирую свою массу за счет взаимодействия с бозонами Хиггса (хиггсонами).
Напомним, что доказательства существования хиггсонов не так давно были получены в CERN. Казалось бы, что Стандартная модель после дополнения её некоторыми массами нейтрино полностью «укомплектована» и ничего больше не нужно для того, чтобы понять богатство атомных, субъядерных явлений, а также процессов физики элементарных частиц. Однако, всё не так просто и именно поэтому во всем мире проводятся исследования, направленные на поиск кандидатов на роль частиц темной материи.
Учёные говорят, что проще найти иголку в стоге сена, нежели частицы темной материи, так как конкретно известно, что именно выступает объектом исследования (игла) и где нужно искать (в стогу сена). В случае с темной материей — объект неизвестен, а место поисков (галактическое гало) обширно. Для того, чтобы определить цель поиска, можно рассматривать потенциальных кандидатов, таких как частицы вне Стандартной модели, которые вполне соответствуют требованиям, предъявляемым к частицам темной материи.
Темная энергия, по мнению учёных, ответственна за наблюдаемое ускорение расширения Вселенной. Темная энергия распределена равномерно, поэтому может быть связана с космологической постоянной или вакуумной энергией. Учёные не исключает, что темная энергия может стать причиной спонтанного расширения, в результате которого Вселенная полностью разрушится (нечто подобное произошло во время Большого Взрыва). Темная материя, наоборот, распределена хаотично. Она просто необходима для объяснения порядка наблюдаемого распределения плотности видимой материи в развивающейся Вселенной, о чем свидетельствует иерархия структур: скопления галактик, галактики, звезды, планеты и прочие компактные объекты, такие как астероиды, кометы, метеориты и т.д.
Источник Космоаппараты
