Астрономы из Дании обнаружили вероятную сигнатуру неуловимых аксионов

В поисках неуловимых аксионов физики из Копенгагенского университета решили воспользоваться вместо земного ускорителя частиц звездным - искать следы электромагнитного излучения, исходящего из ядер далеких и очень ярких галактик, в центре которых находятся сверхмассивные черные дыры.

Как сообщает АЗЕРТАДЖ со ссылкой на издание Phys, самые тяжелые структуры во Вселенной - скопления галактик, в квадриллион раз массивнее Солнца. А аксионы, гипотетические элементарные частицы, намного легче самого легкого атома. При этом аксион может стать ключом к пониманию темной материи, неизвестного вещества, которое, как полагают, составляет около 80% массы нашей Вселенной. Пока существование аксионов не доказано, но благодаря умному трюку с далекими галактиками физики из Дании, возможно, подобрались к ним ближе, чем кто-либо - они полагают, что обнаружили сигнатуру этой неуловимой частицы, передает Day.Az.

По гипотезе ученых, некоторая часть излучения, проходя через обширные магнитные поля в скоплениях галактик, преобразуется в аксионы. В результате преобразования остается крошечный след от флуктуаций. Однако он настолько слаб, что теряется в фоновом шуме Вселенной. Поэтому исследователи предложили новую идею: они наблюдали в общей сложности 32 сверхмассивные черные дыры, расположенные за скоплениями галактик, а затем объединили данные своих наблюдений.

Изучив данные, исследователи с удивлением обнаружили закономерность, напоминающую сигнатуру неуловимой аксионной частицы. Хотя она и не является однозначным доказательством существования аксионов, исследование Ручайского и его коллег приближает нас к пониманию того, что такое темная материя, пишет Phys.

"Обычно сигнал от таких частиц непредсказуем и выглядит как случайный шум. Но мы поняли, что, объединив данные из множества различных источников, мы преобразовали весь этот шум в четкую, узнаваемую картину, - объясняет Олег Ручайский из Института Нильса Бора Копенгагенского университета, старший автор статьи. - Он проявляется как уникальный ступенчатый узор, который показывает, как может выглядеть такое преобразование. Мы видим его в данных лишь как намек на сигнал, но это все равно завораживает и восхищает. Можно назвать это космическим шепотом, ставшим достаточно громким, чтобы его можно было расслышать".

Хотя этот эксперимент был ограничен гамма-излучением, он может быть использован и для других типов электромагнитного излучения, например, для рентгеновских лучей.

Этой весной ученые из Гарварда и Королевского колледжа Лондона впервые получили убедительное подтверждение существования квазичастиц, которые по своим свойствам почти полностью повторяют поведение гипотетических аксионов. Они считаются одними из главных кандидатов на роль темной материи, которая составляет примерно 85% массы Вселенной.