Наука для всех простыми словами

Самый лучший сайт c познавательной информацией.

Новая теория о темной материи может объяснить пропавшую массу космоса.

16.11.2015 в 01:29

Ученые ливерморской лаборатории придумали новую теорию, которая может определить, почему темная материя избегает прямого обнаружения в рамках земных экспериментов. Группа физиков - ядерщиков, известная как Lattice Strong Dynamics Collaboration, под руководством ливерморской национальной лаборатории, объединили теоретические и вычислительные физические методы и использовали массивный параллельный 2-петафлопный суперкомпьютер Vulcan для выведения новой модели темной материи
. Она определяет темную материю как естественно "Скрытную" сегодня, но ее можно было бы увидеть по взаимодействую с обычным веществом в условиях чрезвычайно высокотемпературной плазмы, которая пронизывала раннюю вселенную.

"Эти Взаимодействия в Юной Вселенной Важны Потому, что Объемы Обычной и Темной Материи Сегодня Поразительно Похожи по Размерам; Предполагается, что это Произошло Из-за Акта Балансировки, Произошедшего Между Двумя Материями до Остывания Вселенной", - говорит Павлос вранас, один из авторов работы. Она будет опубликована в одном из ближайших выпусков журнала Physical Review Letters как "Выбор Редакции".

На темную материю приходится довольно много вещества во вселенной, которое не взаимодействует непосредственно с электромагнитными, сильными или слабыми ядерными силами. Свет не отскакивает от нее, и обычная материя проходит через темную практически без затруднений. Будучи невидимой по сути, загадочная материя получила название темной, и , внимание, только по ее гравитационному воздействию на движение галактик и галактических кластеров мы можем знать, что она действительно существует.

Ключ к раздвоению скрытной личности темной материи лежит в ее составе и чуде конфайнмента (явление в физике элементарных частиц, состоящее в невозможности получения кварков в свободном состоянии, поскольку в экспериментах наблюдаются только агрегаты кварков, состоящие из двух (мезоны) или трёх (барионы) кварков. Подобно кваркам в нейтроне, при высоких температурах, ее электрически заряженные компоненты взаимодействуют почти со всем. Но при более низких температурах они связываются вместе, образуя электрически нейтральную композитную частицу. В отличие от нейтрона, который связывается обычным сильным взаимодействием квантовой хромодинамики, скрытный нейтрон должен связываться пока неизвестной формой сильного взаимодействия, "Темной Формой КХД".

"Примечательно, что Кандидат в Темную Материю Всего в Несколько Сотен раз Тяжелее Протона, Который Может Состоять из Электрически Заряженных Компонентов, до сих пор Уклонялся от Прямого Обнаружения", - говорит вранас.

Подобно протонам, скрытная темная материя является стабильной и не распадается с течением космического времени. Но как и КХД, она производит большое количество других ядерных частиц, которые распадаются вскоре после своего создания. Эти частицы могут обладать электрическим зарядом, но должны были распасться давным-давно. В ускорителе частиц, при наличии достаточно высокой энергии (например, на большом адронном коллайдере в Швейцарии), эти частицы можно было бы произвести снова, впервые за долгое - долгое время. Они могли бы оставить уникальные сигнатуры в детекторах частиц, поскольку были бы электрически заряженными.

"Подземные Эксперименты Прямого Обнаружения или Эксперименты на Большом Адронном Коллайдере Вскоре Могут Выявить Доказательства (или Опровержения) Этой Новой Теории Скрытной Темной Материи", - считает вранас.