Физики ЮФУ предсказали возможные проявления темной материи во Вселенной
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.
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.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые подтвердили один из самых необычных эффектов Общей теории относительности (ОТО): вращение Земли действительно «увлекает» за собой пространство-время. Новое измерение, выполненное с помощью спутника LARES-2, оказалось примерно в 10 раз точнее предыдущих и еще сильнее ограничило пространство для альтернативных теорий гравитации.
В отличие от микрочастиц, наночастицы не только эффективно проходят барьеры дыхательной системы, но и идут дальше — в мозг человека. До сих пор масштаб смертности от них был неясен. Теперь исследователи выяснили, что она доходит до миллионов человек каждый год.
В колониях голых землекопов царит железный порядок: потомство приносит только одна самка — королева. Остальные в размножении не участвуют и трудятся на благо сообщества. Более 40 лет ученые пытались понять, как именно королеве удается подавлять репродуктивную функцию сородичей. К ответу приблизилась международная команда биологов.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно