Правда ли, что ученые обнаружили частицу, связанную с темной материей?

Физики говорят, что нашли доказательства существования неуловимой элементарной частицы аксион, которая может входить в состав загадочной темной материи. Исследовательский проект по изучению темной материи XENON1T, расположенный в подземной лаборатории Гран Сассо в Италии, возможно, только что положил начало новой эры в физике. Как пишет The New York Times, подробно описывая научный эксперимент, международная команда ученых установила две тонны сверхчистого сжиженного ксенона в чане под итальянской горой. Ксенон – это благородный газ без цвета, вкуса и запаха, который чрезвычайно стабилен. Инертность делает его идеальным кандидатом для обнаружения любых частиц, которые проходят через него. Неужели новое открытие – самая настоящая революция в физике?

Как утверждают авторы исследования в официальном пресс-релизе, возможно, они обнаружили доказательства существования давно предсказанного типа субатомной частицы – аксиона. Впервые существование аксиона было предложено в 1977 году для объяснения расхождений в физике элементарных частиц. Со временем аксионы также стали популярным способом объяснить существование темной материи – таинственной субстанции, составляющей 85 процентов массы Вселенной. Примечательно, что на сегодняшний день нет прямых доказательств ее существования.

В рамках эксперимента XENON1T, исследователи установили две тонны сверхчистого сжиженного ксенона в чане под итальянской горой. В поисках участвуют полторы сотни ученых, которые производят сверхточные замеры элементарных частиц, сталкивающихся между собой. В ходе последнего исследования, физики зарегистрировали аномально много событий, что может свидетельствовать как о существовании новых частиц – солнечных аксионов, так и о новых свойствах нейтрино, о чем я рассказывала в одной из предыдущих статей.

В работе, которая пока что не прошла экспертную оценку и опубликована на сайте университета Пердью, исследователи пишут об обнаружении «удивительного превышения событий», взаимодействующих с частицами ксенона — эти события нельзя объяснить с помощью стандартной модели физики. Напомню, что по мнению ученых темная материя состоит из частиц, свободно проходящих сквозь обычные детекторы (они не отличаются сильной чувствительностью), но при этом суммарно их масса достаточно большая, чтобы макроскопически оказывать влияние на вещество путем гравитационного взаимодействия.

Гравитационное взаимодействие элементарных частиц – это самое слабое из всех фундаментальных взаимодействий, которое ха­рак­те­ри­зуе­тся уча­сти­ем во взаимодействии гра­вита­ци­он­но­го по­ля или по­ля тя­го­те­ния. Избыток выявленных взаимодействий на момент написания этой статьи имеет три объяснения. Согласно первому, наиболее простому объяснению, причиной огромного количества событий является загрязнение в резервуаре. Второе возможное объяснение предполагает, избыток событий может быть вызван нейтрино.

А вот третье объяснение является самым смелым и, по мнению ученых, может иметь серьезные последствия для физики. Как вы, вероятно, догадались, именно последнее объяснение предполагает существование аксионов. Если все действительно так, то это –первое наблюдение неуловимой субатомной частицы. Необходимо отметить – о чем также пишет Futurist.com – что существование аксионов не является прямым объяснением темной материи, однако авторы научной работы полагают, что они могли бы подготовить почву для создания темной материи на ранних стадиях нашей Вселенной.

Ученые, несомненно, взволнованы третьем возможным объяснением, хотя призывают общественность к сдержанности, так как есть два других потенциальных объяснения. Но что, если команда XENON1T действительно обнаружила гипотетическую субатомную частицу?

Как написала в электронном письме Live Science Чанда Прескод-Вайнштейн, физик из университета Нью-Гэмпшира, которая не участвовала в исследовании, в случае подтверждения, это будет самым значимым открытием в физике со времен обнаружения космического ускорения.

Источник