В настоящее время ученые пытаются объяснить некоторые наблюдаемые ими «нестыковки» и феномены фактом существования темной материи, таинственной материи, которая имеет массу и создает гравитационные силы, но которая невидима, которая не взаимодействует с обычной материей и которую невозможно «пощупать» при помощи любых методов. Согласно имеющимся теориям, темная материя играет одну из главных ролей в процессах формирования и развития звезд, галактик и более крупных космических объектов, таких как скопления галактик.
Ученые считают, что темная материя состоит из неких экзотических частиц, которые, предположительно, могут перемещаться между дополнительными пространственными измерениями и которые являются квантовыми суперсимметричными аналогами известных людям частиц. Но новая теория, недавно выдвинутая международной группой ученых, указывает на то, что большинство основных свойств темной материи совпадает со свойствами субатомных частиц, известных людям еще с начала 1930-х годов. Этими частицами являются пионы, частицы, ответственные за связывание воедино ядер атомов всех элементов.
«Мы уже наблюдали за частицами этого вида прежде. Пионы имеют тот же диапазон массы и энергии, они демонстрируют тот же самый вид взаимодействий и некоторые другие свойства, что и частицы, из которых состоят скопления темной материи. Весьма удивительно, что одна из самых больших загадок современности может разрешиться столь простым способом» — рассказывает Хитоши Мураяма (Hitoshi Murayama), профессор физики из Калифорнийского университета в Беркли и директор Института физики и математики Вселенной Токийского университета.
Согласно новой теории, темная материя, состоящая из пионов, будет взаимодействовать только сама с собой в пределах скоплений галактик или отдельных галактик, проявлением чего будет являться перераспределение масс в этих космических объектах. «Все это может стать решением, которое дает ответ на вопрос о несоответствии между реальными данными, полученными учеными-астрономами и астрофизиками, с данными компьютерных моделей» — рассказывает Эрик Кафлик (Eric Kuflik), ученый из Корнуэльского университета.
«Самым привлекательным моментом новой теории является то, что пионная темная материя, в отличие от некоей темной материи на основе экзотических частиц, может быть обнаружена и изучена экспериментальным путем» — рассказывает Ионит Хохберг (Yonit Hochberg), ученый из Калифорнийского университета в Беркли.
Теперь, когда разработка новой теории о природе темной материи практически подошла к концу, ученые будут пытаться проверить ее экспериментальным способом. Это станет возможным при помощи проведения исследований и экспериментов на Большом Адроном Коллайдере, который вошел в строй и вышел на новый уровень мощности после двухлетней модернизации, нового ускорителя SuperKEK-B и эксперимента SHiP, реализация которого пока только стоит в планах научного сообщества.
Источник:
