Зарегистрированы необъяснимые сигналы от нейтронных звезд, которые намекают на существование «призрачных» частиц — аксионов — rtk-kabinet.ru

Ученые-астрономы обнаружили некоторые большие странности в сигнале, излучаемом группой нейтронных звезд, в которых, по их мнению, содержатся тонкие намеки на возможность существования гипотетических «призрачных» частиц, имеющих самое непосредственное отношение к темной материи. Избыток высокоэнергетического рентгеновского излучения указывает на существование аксионов, поиски которых уже ведутся достаточно долго, и обнаружение которых позволит решить сразу несколько фундаментальных загадок из области физики.

Напомним нашим читателям, что нейтронные звезды являются остатками и массивных звезд, завершившими свой жизненный цикл взрывом сверхновой. Они являются чрезвычайно плотными ядрами почивших звезд, они обладают сильнейшими магнитными полями, они могут вращаться и излучать в пространство мощнейшие потоки излучения в различных диапазонах.

В космосе существует скопление нейтронных звезд, именуемое «Великолепной семеркой» (Magnificent Seven). Исходя из параметров звезд этого скопления, ученые ожидали, что они будут производить много ультрафиолетового света и низкоэнергетического рентгена. Но несколько лет назад было обнаружено, что нейтронные звезды этого скопления излучают достаточно мощный поток высокоэнергетического рентгена, что не может быть объяснено с точки зрения современных теорий и моделей.

Углубившись в изучение феномена, ученые выдвинули весьма интригующее объяснение — причиной возникновения странного сигнала могут являться аксионы. Существование этих гипотетических частиц было обосновано теоретически в 1977 году для решения одной сложной космологической загадки. Эта загадка, если говорить простым языком, заключается в поиске ответа на вопрос, почему нейтроны не взаимодействуют с электрическими полями? Позже аксионы были удостоены звания одних из главных частиц-кандидатов темной материи, таинственной субстанции, количество которой, согласно предположениям, в пять раз превышает количество обычной материи.

Если аксионы существуют на самом деле, они должны иметь крайне малую массу и очень редко взаимодействовать с частицами обычной материи. Благодаря таким свойствам, аксионы способны беспрепятственно проходить сквозь скопления материи уровня звезд и планет, отчего они и получили прозвище «призрачных» частиц. Однако, единственный способ, который позволит определить присутствие аксионов, основан на взаимодействии этих частиц с сильными магнитными полями, подобными полям нейтронных звезд-магнетаров.

Ученые считают, что аксионы могут формироваться в огромных количествах в центральных областях нейтронных звезд и распространяться наружу, где, выходя за пределы звезды, они превращаются в фотоны под воздействием магнитного поля. Так, как в аксионах заключено достаточно большое количество энергии, то получившиеся из них фотоны будут находиться в диапазоне высокоэнергетического рентгена, что и наблюдалось в районе нейтронных звезд скопления «Великолепной семерки».

«Пока мы не утверждаем, что мы открыли аксионы, но мы говорим о том, что лишние рентгеновские фотоны могут указывать на эти гипотетические частицы» — пишут исследователи, — «И самым захватывающим является то, что все наблюдаемое нами полностью укладывается в рамки существующих теорий». Интересен тот факт, что астрономы уже использовали подобную интерпретацию теории об аксионах и безуспешно пытались найти эти частицы путем поисков соответствующих сигналов от нейтронных звезд и рентгеновских аномалий в скоплениях галактик.

Как уже упоминалось выше, если аксионы существуют на самом деле, они могут стать не только объяснением темной материи, но и ряда других фундаментальных вопросов, включая теорию суперструн и несоответствие количества материи и антиматерии во Вселенной. Однако, если наблюдаемые учеными излишки рентгеновского излучения не будут объяснены с точки зрения существования аксионов, возникнет ряд новых вопросов, некоторые из которых выйдут за пределы существующей Стандартной модели физики элементарных частиц, намекая на существование «совершенно иной области физики».

И для того, чтобы попытаться расставить все точки над «i», ученые займутся исследованиями белых карликовых звезд, природа которых кардинально отличается от природы нейтронных звезд, и в излучении от которых вообще не должно содержаться высокоэнергетического рентгена.

Источник: dailytechinfo.org

Написать комментарий