Британские ученые: найти темную материю помогут взрывоопасные аксионные звезды
Физики из Королевского колледжа Лондона заявили, что придумали новый способ, который должен позволить проникнуть в тайны темной материи. Если эта неуловимая субстанция состоит (как ученые впервые предположили в 1977 году) из гипотетических частиц — аксионов, то астрономы могут направить усилия на поиск аксионных звезд и даже осколков их древних катастроф.
За почти полвека с момента появления аксионной гипотезы эти экзотические псевдоскалярные частицы с малой массой так и не были обнаружены — возможно, из-за размытия искомых параметров. Но что если искать их не на циклотронах, а в космосе? Именно это предложила команда британских ученых, надеясь таким способом объяснить загадку не только темной материи, но и энергии.
Материя, из которой состоит до 85% всей массы во Вселенной, не может быть распределена равномерно (гравитационные модели отчетливо это демонстрируют). В определенных областях ее частицы (если они есть) должны быть «упакованы» достаточно плотно, а значит, подчиняться законам квантовой механики.
Дело в том, что после определенного порога массы аксионная звезда, как и обычная, должна впасть в состояние нестабильности, взрываясь колоссальным фонтаном электромагнитного излучения. Но излучение не может пропасть бесследно — оно как минимум должно привести к нагреву межгалактического газа, который существовал на протяжении нескольких сотен миллионов лет после Большого взрыва.
Такой нагрев неизбежно повлиял бы на доходящее до нас из ранней Вселенной космическое сверхвысокочастотное фоновое излучение (оно же — реликтовое), которое исследователи уже научились улавливать. А значит, найдя с его помощью свидетельства взрывов аксионных звезд далеком прошлом, астрофизики могли бы найти темные звезды и в галактиках вокруг нас.
Как отметил один из соавторов исследования, Малкольм Фэрберн: «Знание типа структур, которые может образовывать аксионная темная материя, и ее влияния на окружающий межгалактический газ может проложить новые пути для ее обнаружения. Возможность найти аксион, вероятно, помогла бы нам решить один из важнейших вопросов науки, над которым ученые работали более века, и помогла бы раскрыть историю ранней Вселенной».
