Предложен новый кандидат на роль темной материи

Темная материя - одна из главных загадок физики: она составляет около 85% вещества во Вселенной, но ее природа остается неизвестной. Теперь ученые из Варшавского университета и Института гравитационной физики Макса Планка предложили необычный вариант: темную материю могут образовывать сверхтяжелые заряженные гравитино.

Как передает Day.Az со ссылкой на Gazeta.ru, работа опубликована в журнале Physical Review Research (PRR).

Гравитино - это гипотетические частицы из теории супергравитации, которая объединяет гравитацию и физику элементарных частиц. По расчетам, они могут обладать массой, близкой к планковской (в миллиард миллиардов раз больше массы протона), и электрическим зарядом. Из-за колоссальной массы такие частицы не распадаются и могут существовать со времен ранней Вселенной.

"Несмотря на наличие электрического заряда, гравитино остаются невидимыми для астрономических наблюдений. Их редкость делает их хорошими кандидатами на роль темной материи", - объяснили авторы работы.

Главная трудность - невероятная редкость частиц. По оценкам исследователей, в пределах Солнечной системы может приходиться всего одна частица на десятки тысяч кубических километров пространства. Однако ученые рассчитали, что новые гигантские нейтринные установки способны зафиксировать их след.

Особое внимание привлекает китайский проект JUNO (Jiangmen Underground Neutrino Observatory), запуск которого намечен на 2025 год. Детектор представляет собой сферу диаметром 40 метров, заполненную 20 тысячами тонн органической жидкости и оснащенную более чем 17 тысячами фотомножителей.

"Наши расчеты показывают: прохождение гравитино через такую установку оставит уникальный и однозначный сигнал, который невозможно спутать с известными частицами", - отметили авторы исследования.

Если существование гравитино будет подтверждено, это приблизит физиков к главной цели - созданию единой теории всех фундаментальных взаимодействий.