Физики ЮФУ предсказали возможные проявления темной материи во Вселенной — Naked Science
19.10.2020
ЮФУ
2

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.
15 сентября
ПНИПУ

Ученые Пермского Политеха и Хуачжунского университета науки и технологии (КНР) создали уникальную технологию, которая позволит предприятиям производить промышленные изделия без дефектов. Лазерная сварка в вакууме позволит повысить качество ответственных конструкций в аэрокосмической и машиностроительной отраслях. Российские и зарубежные ученые реализовали разработку благодаря уникальному проекту международных исследовательских групп (МИГов), который действует в Пермском крае с 2011 года и не имеет аналогов в России.

Вчера, 13:58
Алиса Гаджиева

На месте будущей дороги в Калининградской области археологи обнаружили некрополь III-VI веков нашей эры.

Позавчера, 14:35
Алиса Гаджиева

Ученые из Института археологии и этнографии Сибирского отделения РАН обнаружили городище Шилкинской системы.

11 сентября
Алиса Гаджиева

Необычное погребение обнаружили во время работ по устройству пруда в гольф-клубе.

Позавчера, 06:30
Мария Азарова

Ученые проверили содержание побочных продуктов дезинфекции в чае, который заваривали водопроводной или наночистой водой с хлором. Уровни этих соединений в напитке были ниже, чем в самой воде, однако большинство из них оказались неизвестны исследователям — как и их воздействие на здоровье человека.

15 сентября
Ольга Иванова

Американские исследователи выяснили, что в женских тампонах содержатся летучие органические соединения, которые влияют на присутствие этих веществ в моче. Интересно, что в прокладках их содержание значительно ниже.

3 сентября
Алиса Гаджиева

Два бронзовых тарана и свинцовые пули обнаружили на месте битвы при Эгатских островах, состоявшейся почти 23 века назад.

11 сентября
Алиса Гаджиева

Необычное погребение обнаружили во время работ по устройству пруда в гольф-клубе.

9 сентября
Алиса Гаджиева

Необычный артефакт обнаружили в одном из пунктов сбора вторсырья в Красноярском крае.

[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
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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: