Российские ученые придумали, как обнаружить магнитные частицы в космосе
Исследователи из разных стран мира вот уже почти целый век занимаются поиском монополей — гипотетических частиц, которые являются источниками магнитного поля. Пока все попытки заканчивались безуспешно, но ученые из Нижегородского государственного университета (ННГУ) им. Лобачевского придумали новый способ, который, возможно, позволит обнаружить эти неуловимые частицы. Для этого они предложили обратиться «за помощью» к Вселенной, в частности искать монополи в магнитарах — самых мощных магнитах.
Как полагают ученые, монополи представляют собой элементарные частицы, которые обладают ненулевым магнитным зарядом. Пока все это находится на уровне гипотезы — существование монополей предсказывается несколькими физическими теориями. Как предположили в ННГУ, гипотетические частицы рождаются в исключительно сильных магнитных полях, поэтому искать их нужно в космосе, а именно в магнитарах.
Магнитары — нейтронные звезды с магнитным полем до 1011 Тл. Именно поэтому их называют самыми мощными магнитами во Вселенной. Российские радиофизики смоделировали процессы, происходящие при рождении монополей в магнитных полях магнитаров. По их мнению, если нынешние обсерватории смогут зарегистрировать подобные явления, это будет служить одним из доказательств существования неуловимых частиц.
В рамках исследования авторы предположили, что монополи могут забирать часть магнитного поля, покидая нейтронные звезды. В таком случае вращение магнитаров будет замедляться и изменяться, в частности возникнет шум, который смогут зафиксировать установки. Причем чем легче неуловимые частицы, тем больше их рождается. Следовательно, проще регистрировать их рождение.
«Величина изменений магнитного поля и вращения магнитара при рождении частиц достаточно мала. Обнаружить их — все равно что зафиксировать изменение температуры озера Байкал, в который вылили стакан кипятка! Чтобы экспериментальные установки смогли зарегистрировать отклонения во вращении магнитаров, мы описали их спектр», — подчеркнул заведующий научно-исследовательской лабораторией перспективных квантовых стандартов частоты и систем точного времени радиофизического факультета ННГУ Алексей Клюев.
Чтобы проверить предложенный способ, необходимо провести научный эксперимент. По словам Клюева, любой результат будет иметь большое значение для астрофизики — возможно, ученым удастся подтвердить теорию монополей, либо же они получат новое представление о массе и заряде частиц. К слову, ранее, в 2019 году, модели российских ученых из ННГУ задействовали для обнаружения шума магнитных квазимонополей в спиновом льду.
Помимо астрофизических исследований, сотрудники ННГУ занимаются разработкой космических аппаратов. В феврале они получили грант в размере 10 миллионов рублей на разработку малого спутника для мониторинга состояний лесного фонда и агрокультур. Это будет кубсат формата 16U, который получит название «Лобачевский».
