Физики предположили, что в состав темной материи, которую мы не можем увидеть, могут входить «темные фотоны». Она не может полностью состоять из этих частиц, но, возможно, именно они помогут ученым понять, что собой представляет та часть массы Вселенной, которую мы не видим.
Существуют ли «темные фотоны»
Недавно группа физиков опубликовала исследование о том, что в природе может существовать массивная частица под названием «темный фотон». Это может помочь пролить свет на тайны темной материи, самой загадочной субстанции во Вселенной.
Темная материя в настоящее время является огромной проблемой для физиков, поскольку, несмотря на то, что она составляет 85% вещества в нашей Вселенной, она остается фактически невидимой. Это происходит потому, что темная материя не взаимодействует со светом, как повседневная материя, из которой состоят звезды, планеты и даже наши тела. Темную материю можно определить только через ее взаимодействие с гравитацией и ее влияние на повседневную материю.
Это странное отсутствие взаимодействия со светом или электромагнитным излучением также показывает, что темная материя не состоит из атомов, которые содержат частицы, такие как протоны и нейтроны. Этот факт побудил ученых искать частицы, которые могли бы составлять темную материю; количество этих частиц должно было бы превышать количество частиц, составляющих стандартную материю, также известных как барионы, в соотношении 5 к 1.
Взаимодействие с обычной материей
Даже те ученые, которые отстаивают существование «темных фотонов», не считают, что скрытая часть материи состоит исключительно из них. Однако они могут быть переносчиками электромагнитного взаимодействия между ее частицами так же, как эту же роль для видимого вещества выполняют обычные фотоны.
И именно с обычными фотонами их «темные» сородичи в некоторых случаях могут взаимодействовать. Происходит это через механизм кинетического смешивания, и результаты этих столкновений в некоторых экспериментах можно увидеть.
Ученые, которые опубликовали работу по «темным фотонам», считают, что их следы можно найти в опытах с неупругим отражением частиц. Это явление впервые открыли в 1922 году. Обычно фотоны, столкнувшись с препятствием, или улетают от него, не потеряв никакой энергии, или просто исчезают.
Однако иногда, сталкиваясь с графитовой фольгой, они передают ей только часть своей энергии, которая и влияет на внутреннее строение материала. Обычно этот сложный механизм объясняют через стандартный набор частиц.
Авторы нового исследования показали, что если добавить к стандартной модели «темный фотон», то она будет объяснять гораздо лучше то, что происходит во время таких опытов. Это вовсе не означает, что эти частицы действительно существуют. Однако она показывает, что действительно могут существовать эксперименты, в которых можно обнаружить их параметры, а значит, и структуру темной материи.
По материалам www.space.com.
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine
