19.10.2020
ЮФУ
2
2 292

Физики ЮФУ предсказали возможные проявления темной материи во Вселенной

4.4

Физики из ЮФУ разработали оригинальную модель расширения Стандартной модели дополнительными тяжелыми фермионами - гиперкварками. В результате чего ученые пришли к выводу, что темная материя может быть описана как двухкомпонентная, состоящая из тяжелых частиц, по разному взаимодействующих с обычной материей. Помимо этого предсказывается существование нового эффекта — слабого низкоэнергетического свечения гало темной материи, которое возникает благодаря наличию у ее частиц особых возбужденных состояний.

Ученые ЮФУ обнаружили низкоэнергетическое излучение темной материи / ©indicator.ru

В современной физике высоких энергий, опирающейся на принципы и методы квантовой теории поля, разработана и проверена с высокой точностью во множестве экспериментов Стандартная модель (СМ), на данный момент заключающая в себе научные знания о структуре микромира. Однако есть ряд теоретических проблем и подтвержденных наблюдаемых явлений в структуре и эволюции Вселенной, которые не находят объяснения в рамках этой модели.

Одним из таких феноменов является очевидное существование во Вселенной особого вида материи, так называемой скрытой массы (или темной материи), которая проявляет себя, главным образом, в гравитационном воздействии на астрономические объекты. В Южном федеральном университете работы на переднем крае современной фундаментальной науки успешно ведет группа физиков-теоретиков под руководством профессора Максима Хлопова.

«Физика темной материи может быть понята только в рамках расширений Стандартной модели. Но математически аккуратно построить обобщения СМ можно не одним способом, вариантов добавить новые объекты к известным уже частицам Стандартной модели существует множество.

В настоящее время мы находимся в непрестанном активном поиске, разрабатывая и анализируя различные сценарии расширений СМ, предсказывая наблюдаемые и измеримые эффекты, в которых проявится загадочная природа неуловимых частиц скрытой массы», – рассказал ведущий научный сотрудник отдела теоретической физики НИИ физики ЮФУ Виталий Бейлин.

По словам ученых, исследования оригинальных моделей физики скрытой массы Вселенной, требующие рассматривать явления на космологических масштабах с использованием методов квантовой теории поля и современной астрофизики, идут в рамках синтетического подхода — космомикрофизики.

«В наших работах получено обобщение коэффициента сложности для статических сферически симметричных самогравитирующих структур в расширенных моделях гравитации. При локально анизотропном сферическом распределении материи определены уравнения поля и законы сохранения. Показано, что система может иметь нулевой коэффициент сложности, если эффекты неоднородности плотности энергии и анизотропии давления нейтрализуют влияние друг друга», – поделился руководитель группы, главный научный сотрудник НИИ физики ЮФУ Максим Хлопов.

Группой теоретиков НИИ физики ЮФУ показано, что в разработанной ими оригинальной модели расширения СМ дополнительными тяжелыми фермионами, гиперкварками, темная материя может быть описана как двухкомпонентная, состоящая из тяжелых частиц, по разному взаимодействующих с обычной материей, в том числе с космическими лучами высоких энергий.

Учеными также предложен механизм задержки испарения первичных черных дыр (ПЧД), так что их испарение оказывается основным источником наблюдаемого космического гамма-фона. На заключительной стадии испарения эти ПЧД могут быть источником космических лучей и гамма-квантов сверхвысокой энергии, что позволяет проверить их существование.

Нашими физиками предложена модель сильно взаимодействующих тяжелых составных носителей скрытой массы, состоящих из обычных и, так называемых, синглетных тяжелых кварков. Детальный анализ структуры и специфических взаимодействий таких объектов с обычной материей показал наличие у таких составных объектов возбужденных состояний, благодаря чему возможен новый наблюдаемый эффект — возникновение слабого низкоэнергетического свечения галактического гало ТМ.

Как объяснил ведущий научный сотрудник отдела теоретической физики НИИ физики ЮФУ Владимир Кукса, обнаруженное недавно на подземном детекторе XENON1T низкоэнергетическое излучение тоже может быть проявлением такого рода темной материи. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Южный федеральный университет образован в рамках национального проекта "Образование" распоряжением Правительства Российской Федерации от 23 ноября 2006 года N1616-р (pdf) и приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 4 декабря 2006 года N1447 путем присоединения к Ростовскому государственному университету трех вузов: Таганрогского государственного радиотехнического университета, Ростовского государственного педагогического университета, Ростовской государственной академии архитектуры и искусств.
Предстоящие мероприятия
Вчера, 16:42
Илья Ведмеденко

Украина, вероятно, потеряла недавно запущенный космический аппарат «Сич-2-30». Пока с ним нет устойчивой связи — или совсем никакой.

Позавчера, 16:05
Александр Березин

Океаны на нашей планете не могли возникнуть сразу после ее появления: здесь было слишком жарко. Однако попытки объяснить их «кометным завозом» не удались, изотопный состав нашей воды не такой, как в кометах. До самых недавних пор оставалось неясным, откуда же тогда она появилась, сделав возможной земную жизнь?

Вчера, 13:43
Александр Березин

Пока Германия закрывает свои последние реакторы, КНР планирует ввести 150 новых атомных энергоблоков в ближайшие 15 лет. И часть из них будет вырабатывать совсем не электричество, а нечто, многократно более востребованное нашей цивилизацией: тепло. На отопление человечество тратит намного больше энергии, чем на электроэнергетику, а отапливаться от солнечных батарей и ветряков не выйдет наверняка. Несколько процентов от выработки электроэнергетики и сегодня уходят на отопление — но более 90% нужды в тепле покрывает не она, а обособленная от нее теплоэнергетика, в виде котельных в жилых кварталах и газовых котлов в отдельно стоящих домах. Заменить эти источники одной электроэнергией невозможно: от нее тепло будет выходить в несколько раз дороже.

24 января
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

21 января
Илья Ведмеденко

Заслуженные штурмовики A-10 и Су-25, которым дали прозвища «Бородавочник » и «Грач» соответственно, много десятилетий стоят на службе в Соединенных Штатах и России. Страны избрали разные подходы к модернизации этих самолетов, и сегодня Naked Science постарается понять, какой из них больше соответствует требованиям XXI века.

23 января
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

20 января
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

24 января
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

[miniorange_social_login]

Комментарии

2 Комментария

-
0
+
"Учёный изнасиловал журналиста" Не надо делать кликбейтные заголовки, пожалуйста
    19.10.2020
    -
    0
    +
    Никто бы не делал кликбейтные заголовки если бы пользователи не слетались на них как мухи на коричневую субстанцию. Хотя бы для того чтобы убедиться что их снова провели и сообщить миру об этом ))
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: