Неуловимая частица темной материи: ученым удалось ее обнаружить?

Темная материя – гипотетический космический объект, который существует во Вселенной, ведь для этого есть все предпосылки. Но на данный момент ученые так и не смогли официально доказать ее существование в космическом пространстве. Причина кроется в том, что эта форма не принимает участие в электромагнитном взаимодействии, что сводит к нулю возможность прямой визуализации.

 

Совсем недавно физики, работающие в итальянской подземной лаборатории Гран Сассо, заявили, что им удалось найти доказательства существования загадочного элемента аксион. По предварительным данным эта элементарная частица является неотъемлемым компонентом темной материи. Издание «The New York Times» назвало проект XENON1T, который занимается изучением темной материи, революционным. И так оно есть, ведь обнаружение аксиона – это старт новой истории развития физики, как науки. И вот почему!

 

Загадочный и неуловимый аксион

 

Научный эксперимент ученых основывался на использовании двух тонн самого чистого сжиженного газа ксенона. Материал был размещен в специальном чане в защищенном от внешних факторов месте. Выбор такого ресурса основан на том, что газ характеризуется отсутствием запаха, вкуса, цвета, при этом он относится к очень стабильным веществам. Инертность ксенона способствует тому, что ученые смогут обнаружить все компоненты, проходящие сквозь этот идеальный газ. 

 

В рамках исследовательского проекта ученые, возможно, смогли найти доказательства аксиона. Существование этого субатомного компонента было предсказано физиками очень давно, но до недавнего времени исследователями не удавалось ответить на вопрос: «существует частица или нет?» Про существование элементарной частицы черной материи было впервые озвучено в далеком 1977 году. Такая гипотеза была предложена учеными для того, чтобы объяснить расхождения в физике фундаментальных компонентов. Спустя некоторое время аксион начали использовать для объяснения существования в космическом пространстве загадочной субстанции, которая предварительно составляет 85% от общей массы нашей Вселенной. Но вернемся к эксперименту, осуществленного специалистами проекта XENON1T.



В исследовании принимали участие около 150 физиков, регулярно выполняющих измерения элементарных частиц, которые сталкивались друг с другом. На одной из стадий эксперимента ученым удалось зарегистрировать рекордную численность явлений, вероятно свидетельствующих про существование солнечного аксиона. Также такая аномалия позволила исследователям определить совершенно новые возможности нейтрино. На данный момент результаты эксперимента проходят тщательное экспертное оценивание, но уже сейчас можно считать открытие революционным. 

 

Аномальное количество событий, которые вступали во взаимодействие с ксеноном, сегодня невозможно объяснить, используя стандартные модели физики. Важно вспомнить удивительный факт про темную материю: она состоит из элементарных компонентов, которые не фиксируются с помощью стандартных детекторов. Но общий их вес настолько велик, что предоставляет возможность на макроскопическом уровне оказывать влияние гравитационным взаимодействием.

 

По мнению физиков, гравитационное взаимодействие фундаментальных веществ характеризуется самой слабой силой, участием поля тяготения или гравитации. Чрезмерный избыток таких событий может быть представлен тремя объяснениями – загрязнение емкости, нейтрино и аксионы. Последняя гипотеза считается самой смелой, так как способна привести к существенным последствиям для науки. Если результаты эксперимента будут одобрены экспертами, то исследовательский проект XENON1T навсегда войдет в историю, как первое официальное наблюдение за загадочной элементарной частицей.

 

Несмотря на уникальность и революционность проведенного эксперимента, есть противники, которые не считают аксионы существенным доказательством существования темной материи. Физики проекта заявили, что будут продолжать изучение, чтобы подготовить фундамент для воссоздания темной материи, которая могла соответствовать объекту на ранних этапах эволюции нашей Вселенной. Чанда Прескод-Вайнштейн, не принимающая участие в изучении, считает, что физики XENON1T, возможно, сделали самое важное открытие за всю историю от момента определения космического ускорения.

 

Но отмечать прорыв в физике на данный момент рано, ведь огромное множество открытий в итоге оказывалось ошибкой. Это значит, что человечеству остается ждать результаты экспертного оценивания, и надеяться, что мы все же на шаг ближе к пониманию особенностей темной материи.

 

Популярные материалы