Новости

Самое интересное из жизни узнать в этой жизни

Физики из Калифорнийского университета в Дэвисе предложили нового кандидата на частицу темной материи — темного монополя — и возможного способа его обнаружения.

Темная материя — таинственное вещество, которое составляет примерно четверть Вселенной. Физики подозревают, что темная материя состоит из невидимых частиц, которые не отражают и не поглощают свет, но способны создавать гравитацию.

Исследователи по всему миру пытаются обнаружить и изучить такие частицы. Ведущие кандидаты включают WIMP (слабо взаимодействующие массивные частицы) и аксионы.

«Мы до сих пор точно не знаем, что такое темная материя. Долгое время основным кандидатом был WIMP, но, похоже, это почти полностью исключено», — сказал профессор Джон Тернинг. Альтернатива модели темной материи WIMP требует формы «темного электромагнетизма», включая «темные фотоны» и другие частицы. Темные фотоны имели бы слабую связь с «обычными» фотонами.

Ученые добавили новый поворот к этой идее: темный магнитный монополь, который будет взаимодействовать с темным фотоном.

В макроскопическом мире магниты всегда имеют два полюса, север и юг. Монополь — это частица, которая действует как один конец магнита. «Темные монополи должны будут взаимодействовать с темными фотонами и темными электронами так же, как теория предсказывает, что электроны и фотоны взаимодействуют с монополями. И это подразумевает способ обнаружения этих темных частиц», — говорят физики.

В 1931 году английский физик-теоретик Пол Дирак предсказал, что электрон, движущийся по кругу возле монополя, обнаружит изменение фазы своей волновой функции.

Поскольку в квантовой теории электроны существуют как частицы и волны, один и тот же электрон может проходить по обе стороны от монополя и, как следствие, быть немного не в фазе по другую сторону.

Эта интерференционная картина, называемая эффектом Ааронова-Бома, означает, что электрон, проходящий вокруг магнитного поля, находится под его влиянием, даже если он не проходит через само поле.

«Мы могли обнаружить темный монополь из-за того, как он сдвигает фазу электронов при их прохождении», — говорят ученые.

Смотреть источник