Темная материя должна быть легче, чем предполагалось ранее

Если темная материя слишком тяжела, она способна разрушить фундаментальную модель физики. Новые исследования заставляют ученых пересмотреть свои предположения, сосредоточив внимание на более лёгких частицах, таких как аксионы, что открывает новые горизонты в изучении Вселенной.

Темная материя должна быть легче, чем предполагалось ранее

Во Вселенной что-то явно не так: звезды и галактики движутся слишком быстро, а крупные структуры растут быстрее, чем позволяют расчеты обычной материи. Ученые объясняют эти странности присутствием темной материи — загадочной субстанции, которая составляет около 85% всей массы Вселенной. Она невидима, не излучает свет, но оказывает огромное влияние благодаря своей гравитации.

Многие десятилетия поисков темной материи сосредотачивались на частицах с массой от 10 до 1000 гигаэлектронвольт (ГэВ) — в диапазоне масс тяжелых частиц, известных физикам. Однако, несмотря на многочисленные эксперименты, обнаружить эти частицы так и не удалось. Теперь ученые задаются вопросом: может ли темная материя быть легче или тяжелее, чем мы считали?

Как взаимодействие с бозоном Хиггса ограничивает массу темной материи

Новые исследования показывают, что темная материя не может быть слишком тяжелой из-за своей редкой, но важной связи с бозоном Хиггса. Эта частица, весом 125 ГэВ, ответственна за то, что другие частицы во Вселенной имеют массу. Если частицы темной материи были бы тяжелее нескольких тысяч ГэВ, их взаимодействие с Хиггсом настолько изменило бы его свойства, что существующие физические модели просто перестали бы работать.

Другими словами, если масса темной материи окажется слишком большой, наша лучшая модель Вселенной, основанная на Стандартной модели физики, развалится.

Легче значит лучше?

Если тяжелая темная материя невозможна, то, возможно, решение кроется в более лёгких частицах. Например, аксионы — гипотетические сверхлёгкие частицы — стали одним из наиболее вероятных кандидатов. Эти частицы предсказываются некоторыми теоретическими моделями и могут объяснить гравитационное влияние темной материи, оставаясь при этом незаметными.

Кроме того, новый взгляд на массу темной материи может изменить подход к экспериментам. Вместо поисков тяжёлых частиц исследователи могут сосредоточиться на лёгких частицах, перепроектировав оборудование и методы анализа данных.

Если эти результаты подтвердятся, учёные смогут более точно определить, где и как искать темную материю. Это открывает дорогу к новым теориям и экспериментам, способным пролить свет на одну из величайших загадок Вселенной. И хотя мы ещё далеки от окончательного ответа, ясно одно: загадка темной материи становится ещё более интригующей.

Читать TechDigest в Google

Читайте также

Космоплан Dream Chaser получил разрешение на возвращение из космоса

Космоплан Dream Chaser получил разрешение на возвращение из космоса

Они услышали крики из космоса: тайна советских космонавтов, исчезнувших до Гагарина

Они услышали крики из космоса: тайна советских космонавтов, исчезнувших до Гагарина

NASA выделит до 10 млрд долларов на создание лунной базы к 2032 году

NASA выделит до 10 млрд долларов на создание лунной базы к 2032 году

На спутнике ESA запустили Doom с помощью голосовой команды с Земли

На спутнике ESA запустили Doom с помощью голосовой команды с Земли

Космический телескоп NASA Swift сгорел в атмосфере после 22 лет работы

Космический телескоп NASA Swift сгорел в атмосфере после 22 лет работы

Вселенной может быть 26,7 миллиарда лет: новая теория ставит под сомнение тёмную материю

Вселенной может быть 26,7 миллиарда лет: новая теория ставит под сомнение тёмную материю

NASA предложило отправить своё имя на Титан вместе с космическим дроном Dragonfly

NASA предложило отправить своё имя на Титан вместе с космическим дроном Dragonfly

Космические зеркала могут сделать ночное небо в четыре раза ярче — астрономы бьют тревогу

Космические зеркала могут сделать ночное небо в четыре раза ярче — астрономы бьют тревогу

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

«Черный ящик»: как устроен главный свидетель авиакатастроф и почему его нельзя заменить облаком

«Черный ящик»: как устроен главный свидетель авиакатастроф и почему его нельзя заменить облаком

Starlink и Starshield: чем отличаются две спутниковые сети SpaceX

Starlink и Starshield: чем отличаются две спутниковые сети SpaceX

Что происходит со спутником, когда у него заканчивается топливо: почему он не падает на Землю?

Что происходит со спутником, когда у него заканчивается топливо: почему он не падает на Землю?

Учёные создали расчёску против облысения — она оказалась эффективнее миноксидила

Учёные создали расчёску против облысения — она оказалась эффективнее миноксидила

SpaceX заказала солнечные батареи на 100 ГВт для космических дата-центров

SpaceX заказала солнечные батареи на 100 ГВт для космических дата-центров

Huawei представила MateBook Fold S — складной ноутбук с необычным внешним экраном

Huawei представила MateBook Fold S — складной ноутбук с необычным внешним экраном

Хакеры научились открывать и заводить автомобили по всему миру — всё из-за ошибок в приложениях

Хакеры научились открывать и заводить автомобили по всему миру — всё из-за ошибок в приложениях