Несмотря на постоянные космические столкновения галактик, от удара темной материи никто "не умер". Физики в своей новой теоретической работе попытались объяснить, почему таинственная темная материя не смертельная для человека, или по крайней мере не оказывает на него никакого влияния.
Астрономы и астрофизики давно обнаружили, что большая часть массы Вселенной оказалась скрытой. Это было доказано путем наблюдения за движением галактик, которые деформируют далекий свет сильнее, чем ожидалось. Так была выдвинута теория о существовании некой темной материи, которая никак не взаимодействует с обычным веществом.
Сам факт того, что мы живем на Земле, может дать некоторое представление о том, чем не является темная материя. В новой теоретической работе исследователи говорят, что само тело человека может служить детектором темной материи.
Сейчас существует много кандидатов на темную материю, большинство из которых обладают чем-то общим: они взаимодействуют с веществом исключительно гравитационно, но не оказывают влияния с другими физическими силами, такими как электромагнетизм. Это означает, что вместо термина "темная", ее лучше представлять как "невидимая" или "прозрачная".
Ученые потратили много времени и усилий на создание детекторов, чтобы найти эту неуловимую темную материю. Большинство экспериментов работают по одной и той же схеме: построить невероятно чувствительный датчик, оградить его от любых потенциальных источников, которые могут вызвать ложные срабатывания и ждать. Подобные "ловушки" пока не сработали.
Недавно ученые Джагджит Сингх Сидху и Гленн Старкман из Университета Кейс Вестерн Резерв, и Роберт Дж. Шеррер из Университета Вандербильта рассмотрели еще один класс частиц, которые в теории являются очень большими – вимпы. Но вот в чем дело: если бы такая частица существовала, то у людей по всему миру постоянно регистрировали бы необъяснимые огнестрельные ранения. Но в действительности этого не происходит. Значит одна из теорий, объясняющая темную материю, как состоящую из вимпов, просто неверна. Результаты теоретического исследования были опубликованы на научном ресурсе arXiv.
"Статья получилась увлекательной, потому что это пример того, как можно проделать мысленный эксперимент и получить результат, пусть даже и нулевой. Подобные исследование иллюстрируют одну из множества проблем, с которыми сталкиваются физики-теоретики. Им приходится подключать свое воображение, чтобы понять, как решать проблемы вроде поиска и объяснения темной материи", – сказал он Gizmodo в электронном письме.
По сути, статья представляет собой лишь мысленный эксперимент, используя лишь общеизвестные теории, математические вычисления, лишая необходимости проводить дорогостоящие эксперименты. Причем, не всегда такие эксперименты оказываются результативными, что экономит ресурсы.
Вимп — это гипотетическая слабовзаимодействующая массивная частица. Эти частицы являются кандидатами на роль основного компонента холодной темной материи, но их очень трудно обнаружить экспериментально. Масса вимпов должна быть как минимум в несколько десятков раз больше массы протона. Предполагается, что из четырех фундаментальных взаимодействий вимпы участвуют только в слабом и гравитационном.
|