Астрофизики предложили искать темную материю в осколках нейтронных звезд
Столкновения нейтронных звезд могут не только порождать гравитационные волны, но и на доли секунды создавать зоны с весьма экзотической физикой, в том числе новые, уникальные частицы. Использовать эту их особенность намерены астрономы-охотники за темной материей, ведь именно здесь (а не в Большом адронном коллайдере) могли бы проявить себя гипотетические аксионы — если, конечно, они в принципе существуют.
Темная материя пусть и невидима ни в одном из спектров излучения, но все же материальна, а значит, должна состоять из частиц. Наиболее вероятные кандидаты на эту роль — нейтральные псевдоскалярные бозоны, именуемые аксионами. Но десятилетия их поисков с помощью циклотронов не дали никаких обнадеживающих результатов. Где же их искать?
Дело в том, что, когда две нейтронные звезды сливаются, они создают невероятно горячий и плотный объект, который затем должен или превратиться в новую звезду, большую по размеру, или схлопнуться в черную дыру. Но за считанные мгновения своего существования он успевает породить огромное количество осколков, которые затем распадаются на фотоны. Почему бы среди этих осколков не обнаружиться бозонам темной материи?
Одним из самых эпических слияний нейтронных звезд в истории было GW170817, зафиксированное 17 августа 2017 года двумя детекторами гравитационных волн LIGO и Virgo, а также десятками «обычных» телескопов. Именно это событие Дев и его команда решили изучить подробнее, чтобы найти если не аксионы, то хотя бы рамки для их будущих поисков.
В будущем астрономы могли бы сразу использовать гамма-телескопы для тщательного анализа столкновения нейтронных звезд, дабы получить более точную и полную картину тех экзотических событий, которые происходят в этот момент. Так что исследователи полны осторожного оптимизма. Как заметил Дев: «У нас есть веские основания подозревать, что новая физика, выходящая за рамки стандартной модели, может скрываться прямо за углом».
