Частицы типа аксиона не являются частицами темной материи, выяснили астрономы
AstroNews.ru - 25 Апреля 2016 07:34:23
Проанализировав большой архив наблюдательных данных, собранных при помощи космического телескопа НАСА «Ферми» исследователи выяснили, что одни из предполагаемых кандидатов на роль частиц темной материи, известные как частицы типа аксиона (axion-like particles, ALPs), на самом деле или не играют большой роли в формировании основных масс темной материи, или попросту не существуют.
Темная материя представляет собой таинственную субстанцию, предположительно, отвечающую за 85 процентов массы Вселенной, в то время как на нормальную материю приходится не более 15 процентов массы нашего мира. Считается, что частицы темной материи не участвуют ни в одном из известных науке видов фундаментальных взаимодействий, кроме гравитационного, а потому остаются недоступными для наблюдений при помощи современных средств наблюдения, основанных на регистрации электромагнитных излучений.
ALP-частицы, предположительно, формируются в результате определенных квантовых взаимодействий и имеют необычное свойство, которое может быть измерено при прохождении этими частицами сквозь мощные магнитные поля: при определенных условиях «невидимые» во всех других случаях ALP-частицы могут трансформироваться в фотоны, частицы, отвечающие за передачу света.
Для проверки этой идеи физики во главе с Мануэлем Мейером, сотрудником кафедры физики Стокгольмского университета, Швеция, проанализировали в новом исследовании гамма-излучение, идущее со стороны очень яркой галактики под названием NGC 1275, расположенной в скоплении галактик Персей, на расстоянии около 240 миллионов световых лет от нас. Пространство между этой галактикой и Землей пронизывают мощные магнитные поля, поэтому в случае существования флуктуаций между состояниями ALP-частицы и фотона, такие фотоны света должны быть обнаружены при наблюдениях излучения галактики NGC 1275.
Однако, проведя анализ архива данных наблюдений, выполненных при помощи космического телескопа НАСА «Ферми», исследователи не обнаружили таких осцилляций.
В дальнейшем исследователи рассчитывают собрать больше данных при помощи космической обсерватории «Ферми», однако в целом похоже, что частицы типа аксиона не взаимодействуют по этой предполагаемой схеме, либо не существуют вовсе.
Исследование вышло в журнале Physical Review Letters.