#Стандартная модель

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.

Пятнадцатого марта Национальная ускорительная лаборатория им. Энрико Ферми официально объявила о новом проекте, который на протяжении десятилетий будет помогать проводить передовые физические эксперименты.