#Стандартная модель

Ученые выдвинули гипотезу о существовании нового вида субатомных частиц, объясняющих загадочный распад другой частицы. Стандартная модель физики не смогла объяснить этот распад.

Традиционных претендентов на роль частиц темной материи не удается найти даже через десятилетия поисков. Поэтому некоторые ученые считают довольно экзотические гипотетические элементарные частицы — аксионы — одними из главных кандидатов на роль темной материи. Считается, что она составляет большую часть массы во Вселенной и «склеивает» галактики в единую структуру. Недавно исследовательская группа из Калифорнийского университета (США) предположила, что аксионы могут возникать в недрах взрывающихся сверхновых и преобразовываться в гамма-лучи под воздействием магнитных полей родительских звезд.

Ученые из Европейской организации по ядерным исследованиям обнаружили и подтвердили наблюдение ультраредкого распада частиц. Заряженный каон распался на заряженный пион и пару «нейтрино — антинейтрино». Этот результат открывает еще один путь для поиска новой физики, выходящей за пределы Стандартной модели физики частиц.

Ученые из коллаборации CMS завершили вычисления точной массы W-бозона по данным экспериментов 2016 года. Результат — 80 360,2 ± 9,9 миллиона электронвольт — согласуется с предсказаниями Стандартной модели.

Группа физиков из Италии представила новую концепцию поиска признаков распада протона. Исследователи предложили пробурить на Луне скважину глубиной пять километров и безопасно извлечь оттуда образцы породы, сохраняющие следы этого события. Если идею ученых притворят в жизнь и миссия окажется успешной, открытие поможет объединить противоречащие физические теории.

В поле внимания ученых университета «Дубны» оказался Z-бозон — фундаментальная частица слабого взаимодействия. Они провели анализ различных вращательно инвариантных величин с помощью экспериментальных данных по рассеянию мезонов на фиксированной мишени из вольфрама. Результат анализа — их хорошая согласованность с теоретическими предсказаниями: качественно показано, что инварианты не изменяются при вращении системы отсчета, в которой рассеиваются частицы. Это значит, что такие инварианты можно с высокой точностью применять в будущих научных исследованиях, связанных с поиском новых частиц и проверкой теоретических моделей.

Работающие в ЦЕРН исследователи создали новый метод поиска частиц темной материи с помощью Большого адронного коллайдера. Его впервые применили минувшим летом, и результаты этой работы получились двоякими. С одной стороны, долгожданных частиц пока найти не удалось, с другой — теперь ученые знают, в каких диапазонах энергий вимпов, скорее всего, точно нет.

Наблюдая за такими событиями, ученые пытаются найти частицы за пределами Стандартной модели и решить загадки, подобные темной материи.

Российские физики из Института ядерной физики СО РАН сразу в четыре раза ослабили проблему аномального магнитного момента мюона — одну из острейших проблем современной физики.

Исследователи из Китая подробно изучили две ближайшие двойные системы, содержащие звезду и черную дыру звездной массы, и нашли новые косвенные доказательства существования плотной темной материи вблизи их черных дыр. Примененная авторами модель динамического трения позволила также объяснить поведение звезд-компаньонов намного лучше, чем любая другая теория, не учитывающая темную материю.

«Недостаточно комковатая» — так описал обнаруженную аномалию один из авторов нового исследования. В нем на основе наблюдений сразу двух обсерваторий, работающих с разными диапазонами излучений, удалось создать карту распределения материи во Вселенной с беспрецедентной точностью. Благодаря этому выяснилось, что стандартная модель — главная современная теория мироустройства, описывающая все частицы, поля и взаимодействия, кроме гравитации — имеет все шансы быть неполной.

Многолетние эксперименты на коллайдере Tevatron позволили определить массу W-бозонов с беспрецедентной точностью, но полученное значение не совпадает с предсказаниями стандартной модели.

Международный эксперимент KATRIN преодолел важный психологический барьер — определил новый верхний предел массы одной из самых неуловимых частиц, который наконец перешагнул отметку в один электронвольт. Этот шаг приближает долгожданный момент определения точной массы нейтрино, что может помочь космологам объяснить природу темной материи, а физикам элементарных частиц даст повод для пересмотра Стандартной модели.

Эксперимент Muon g-2 измерил аномальный магнитный момент мюонов, подтвердив, что он не совпадает с расчетным значением. Это отклонение свидетельствует о существовании частиц или взаимодействий, неизвестных в Стандартной модели квантовой механики.

Это признаки так называемой Новой физики — всеобъемлющей теории, которая должна максимально полно описывать нашу Вселенную.

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.

Эксперименты снова указали на существование частицы Х17 — загадочного бозона-переносчика еще неизвестного фундаментального взаимодействия.

Ученые выдвинули гипотезу, что тяжелая материя может состоять из сверхтяжелых частиц гравитино, существование которых до сих пор не доказано.

Вице-директор Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ), академик РАН Борис Шарков рассказал, чем сейчас живет «российский ЦЕРН», что ждет физику частиц в будущем и с какими проблемами сталкиваются все мегасайенс-проекты мира.

Ученые из России, Финляндии и США при анализе наблюдений за активными ядрами галактик смогли поставить ограничения на теоретическую модель частиц, составляющих темную материю. Это подталкивает научные группы по всему миру к дальнейшему изучению загадки — из чего же состоит темная материя.