Що таке «темні фотони» і чому фізики знову почали їх шукати

За останній час кількість інформації провластивості і будову елементарних частинок, з яких складається вся наша Всесвіт, значно зросла. Це дозволило вченим дізнатися більше про пристрій нашого світу. Однак одна річ досі не дає їм спокою: темна матерія. Її наявність підтверджується теоретичними розрахунками і навіть є деякі дані про те, що вона дійсно повинна існувати. Але «побачити» елементарну частинку, з якої складається темна матерія поки так і не вдалося. Однак фізики ЦЕРН (Європейської організації з ядерних досліджень) припускають, що «основою» темної матерії повинен бути, так званий, «темний фотон». І вчені приступили до його пошуків.

Що таке темна матерія?

Темна матерія називається так зовсім не з того,що вона чорного кольору. Це абстрактне поняття, яке говорить про те, що ця форма матерії не випускає електромагнітного випромінювання. Тобто, говорячи простою мовою, частинки, з яких вона складається, не фіксуються жодними існуючими засобами візуального спостереження. Припущення про існування темної матерії зроблені на підставі численних розрахунків і спостережень за астрофізичними об'єктами по створюваним ними гравітаційними ефектами. Грубо кажучи, якщо «укласти» в поведінку об'єкта всі відомі і видимі нам елементарні частинки, «чогось буде не вистачати». І це «щось», що не видиме нам, але надає гравітаційні ефекти, і назвали темною матерією.

Як знайти темну матерію?

Саме цим питанням фізики ЦЕРН задаються вжебагато років поспіль. Одна з гіпотез полягає в тому, що темна матерія складається з елементів, які взаємодіють один з одним і з видимою частиною матерії через частинки під назвою «темні фотони». «Темні фотони» для темної матерії є тим же, чим звичайні фотони є в реальному світі - елементарними частинками. Тільки ось їх ми побачити не можемо.

Це цікаво: Чому вчені не можуть знайти темну матерію?

Однак в рамках серії експериментів NA64 в 2016 -2018 роках вчені спробували підтвердити гіпотези про існування темних фотонів. В ході тих тестів в суперпротонном прискорювачі (SPS) відбувався вибух пучка енергії. Передбачалося, що темний фотон можна було виявити за енергією, яку він «забирає собі» після вибуху. Тоді нічого конкретного дізнатися не вдалося, але зараз, проаналізувавши наявні дані, вчені прийшли до висновку, що темні фотони можуть мати набагато більш слабку силу взаємодії з матерією, ніж передбачалося. Грубо кажучи, темний фотон повинен «забирати» в кілька тисяч разів менше енергії при вибуху, а вчені просто «шукали його на інших частотах». Тому зараз фізики ЦЕРН мають намір повторити серію експериментів, використовуючи більш високоточні прилади.

Створення нових датчиків повинно бути завершено до2021 році. Можливо, саме тоді ми і отримаємо підтвердження існування темної матерії. Ну а щоб не пропустити цей момент, радимо підписатися на наш новинний канал в телеграм. Так ви будете дізнаватися новини самим першими.