• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
23.02.2017
Редакция Naked Science
629

Физики предложили искать неуловимые аксионы возле черных дыр

Для объяснения некоторых странных явлений физики элементарных частиц было предположено существование частиц-аксионов, однако обнаружить их не удается уже четвертый десяток лет. Возможно, для этого стоит проследить за гравитационными волнами, которые могут разбегаться от быстро вращающихся черных дыр.

test_left_00999
©Wikipedia / Автор: Иван Беляев

Новые расчеты предсказывают, что вращающиеся черные дыры могут накапливать облака частиц-аксионов, а те – приводить к появлению гравитационных волн. Их могут заметить детекторы, подобные известной обсерватории LIGO, тем самым подтвердив существование аксионов, безуспешная «охота» за которыми продолжается уже десятилетия. С таким предложением выступили физики-теоретики из США и Канады в статье, опубликованной журналом Physical Review D.

 

Аксионы – гипотетические нейтральные элементарные частицы, существование которых было предположено в 1970-е в ходе попытки дать объяснение преобладанию во Вселенной вещества над антивеществом. Кроме того, аксионы рассматриваются в числе кандидатов на роль частиц темной материи, которой должно быть в пять раз больше обычной, но обнаружить которую мы до сих пор не можем.

 

Поиски аксионов – и с помощью «лабораторных» инструментов, и через космические наблюдения – продолжаются до сих пор, и до сих пор безуспешно. Совершенно новый подход к этой задаче предложила группа физиков во главе с канадской ученой Асиминой Арванитаки (Asimina Arvanitaki). По их расчетам, аксионы, оказавшиеся на орбите близ черной дыры и ускоренные ее вращением, должны попасть под действие сверхизлучения – процесса, который лавинообразно увеличивает количество частиц, как это происходит с фотонами в рабочем теле лазера.

 

Сверхизлучение развивается только в том случае, если длина волны аксиона сравнима с размерами самой черной дыры и, соответственно, масса частицы исключительно невелика – по расчетам Арванитаки и ее коллег, аксион должен быть в десятки тысяч и даже миллионов раз легче, чем та область масс, где его ищут сейчас в лабораторных экспериментах. При таких условиях эти частицы должны накапливаться у самого горизонта событий вращающейся черной дыры в больших количествах.

 

Заметить их позволят гравитационные волны. Ученые указывают, что столкновение аксионов внутри такого облака должно порождать стабильный ряд гравитационных волн, длина которых зависит от массы аксионов. Наблюдать гравитационные волны мы уже умеем – и у нас есть для этого действующий детектор LIGO, который в 2016 г. впервые «поймал» их, а вскоре заработают и новые такие инструменты. Возможно, они принесут новое громкое открытие – первые подтверждения существования аксионов.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 14:24
Игорь Байдов

Команда китайских инженеров разработала модель магнитоэлектрического генератора, способного эффективно преобразовывать энергию падающих капель в электричество. Устройство может быть полезно для районов с повышенной сезонной влажностью. Разработка ученых в теории выглядит перспективно, но вызывает некоторые вопросы. В частности, пока не ясно, можно ли найти ей практическое применение.

Позавчера, 11:39
Александр Березин

Традиционное представление о роли человека в земных экосистемах известно: он нарушает их нормальную работу и снижает биоразнообразие. Однако первая попытка изучить следы пыльцы за последние 12 тысяч лет принесла скорее противоположные данные — как минимум для континентов, полностью расположенных в Северном полушарии.

Позавчера, 17:59
Татьяна

Аппарат «Кассини», работавший на орбите Сатурна с 2004 по 2017 год, детально картировал его крупнейший спутник — Титан. Выяснилось, что ближе к полярным областям на поверхности есть моря и озера с жидкими углеводородами, куда впадают пополняемые атмосферными осадками реки. По мере изучения этой информации у исследователей возникло все больше вопросов. Каков состав жидкости и что определило очертания береговых линий? Воспользовавшись данными радарной съемки, американские ученые уточнили состав морей Кракена, Лигеи и Пунги и описали свойства их поверхностей.

15 июля
Александр Березин

Авторы нового исследования впервые показали, что круглые провалы в лунной поверхности не просто близки к многокилометровым пещерам на естественном спутнике Земли, но и располагают тоннелями, ведущими в глубину.

12 июля
Александр Березин

Falcon 9 Block 5 впервые за три сотни запусков дал частично неудачный полет. Ракета выводила 20 спутников компании SpaceX, с 15 связь уже пропала, еще пять могут быть потеряны в ближайшее время.

Позавчера, 11:39
Александр Березин

Традиционное представление о роли человека в земных экосистемах известно: он нарушает их нормальную работу и снижает биоразнообразие. Однако первая попытка изучить следы пыльцы за последние 12 тысяч лет принесла скорее противоположные данные — как минимум для континентов, полностью расположенных в Северном полушарии.

25 июня
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

1 июля
Александр Березин

Необычный биологический вид, по оценке авторов новой научной работы, пригоден для заселения четвертой планеты без каких-либо предварительных условий — уже в том виде, в котором он существует сейчас. Поскольку речь идет о фотосинтетическом организме, он способен нарабатывать существенное количество кислорода. Интересно, что кандидат на терраформирование Марса сохранил жизнеспособность после месяца в жидком азоте.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
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
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

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
Ваше сообщение получено

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

Понятно