14:37
Астрофизики проводят проверку теории струн

Астрофизики, использующие рентгеновскую обсерваторию Чандра НАСА, искали признаки еще не обнаруженной частицы, предсказанной теорией струн, набор моделей, предназначенных для объединения всех известных сил, частиц и взаимодействий.

Рейнольдс и др. использовали Чандру для поиска чрезвычайно маломассивных аксионоподобных частиц в скоплении галактик Персея, группе галактик, расположенных на расстоянии 240 миллионов световых лет от Земли. Наблюдение, длившееся более пяти дней, не выявило никаких доказательств существования определенных аксионоподобных частиц, которые, по мнению некоторых теоретиков, могут объяснить темную материю. Отсутствие обнаружения в этих наблюдениях Чандры помогает исключить некоторые версии теории струн, набор моделей, предназначенных для объединения всех известных сил, взаимодействий и частиц. Image credit: NASA / CXC / University of Cambridge / Reynolds et al.

“До недавнего времени я понятия не имел, сколько рентгеновских лучей астрономы приносят на стол, когда речь заходит о теории струн, но мы могли бы сыграть важную роль. Если эти частицы в конечном итоге будут обнаружены, это навсегда изменит физику”, - сказал ведущий автор исследования доктор Кристофер Рейнольдс, исследователь из Кембриджского университета.

Частица, которую искали доктор Рейнольдс и его коллеги, называется аксионом.

Эта пока еще не обнаруженная частица должна иметь чрезвычайно низкую массу. Физики-теоретики не знают точного диапазона масс, но во многих теориях массы аксионов варьируются от одной миллионной массы электрона до нуля.

Некоторые ученые считают, что аксионы могут объяснить тайну темной материи, которая составляет подавляющее большинство материи во Вселенной.

Одним из необычных свойств этой сверхмассивной частицы может быть то, что она может иногда преобразовываться в фотоны (то есть в пакеты света), проходя через магнитные поля. Верно и обратное: при определенных условиях фотоны могут превращаться в аксионы.

Как часто этот переключатель происходит, зависит от того, насколько легко они делают это преобразование, другими словами, от их "конвертируемости".’

Некоторые ученые выдвинули предположение о существовании более широкого класса сверхмалых частиц с аналогичными аксионам свойствами.

Аксионы будут иметь одно значение конвертируемости при каждой массе, но "аксионоподобные частицы" будут иметь диапазон конвертируемости при той же массе.

“Хотя поиск крошечных частиц, таких как аксионы, в гигантских структурах, таких как скопления галактик, может показаться далеким делом, на самом деле это замечательные места для поиска”,-сказал соавтор исследования доктор Дэвид Марш, исследователь из Стокгольмского университета.

- Скопления галактик содержат магнитные поля на гигантских расстояниях, а также часто яркие рентгеновские источники. Вместе эти свойства повышают вероятность того, что преобразование аксионоподобных частиц будет обнаружено.”

Чтобы найти признаки превращения аксионоподобных частиц, астрофизики изучили в течение пяти дней наблюдения Чандры рентгеновские лучи от материала, падающего на сверхмассивную черную дыру в центре NGC 1275, центральной галактики скопления галактик Персея.

Они изучали спектр Чандры, или количество рентгеновского излучения, наблюдаемого при различных энергиях, этого источника.

Длительное наблюдение и яркий источник рентгеновского излучения дали спектр с достаточной чувствительностью, чтобы показать искажения, которые ученые ожидали, если бы аксионоподобные частицы присутствовали.

Отсутствие обнаружения таких искажений позволило исследователям исключить присутствие большинства типов аксионоподобных частиц в диапазоне масс, к которому их наблюдения были чувствительны, ниже примерно миллионной доли миллиардной массы электрона.

“Наши исследования не исключают существования этих частиц, но это определенно не помогает их делу”,-сказала соавтор исследования доктор Хелен Рассел, исследователь из Ноттингемского университета.

"Эти ограничения углубляются в диапазон свойств, предлагаемых теорией струн, и могут помочь теоретикам струн отсеять свои теории.”

Похожие материалы:

Так же рекомендуем посмотреть:

Исследователи находят останки вымершего Мега плотоядного в Музейном ящике


Рассказы с передовой пандемии коронавируса


14 способов испортить секс

Категория: Космос / Планеты / Технологии | Просмотров: 80 | Добавил: admin | Теги: CXC, Теория струн, Астрофизики проводят проверку теори, обнаруженная частица, nasa, отсутствие обнаружения, набор моделей, темная материя, NGC, скопление галактик, Частица | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar