Открытие аксиона поможет понять загадочные свойства темной материи

Темная материя, которую часто называют невидимым клеем космоса, давно озадачивает ученых. Эта загадочная субстанция, составляющая почти 85% массы Вселенной, остается одной из самых значительных тайн современной физики.

Недавнее прорывное исследование, в котором значительный вклад внесла профессор физики Шербрукского университета Майя Вергниори, сделало значительный шаг к решению этой космической загадки и раскрыло свойства темной материи.

Что за темная материя

Темная материя — это необнаруживаемая форма материи, которая не взаимодействует со светом, что делает ее невидимой для обычных методов наблюдения.

Ученые предполагают ее существование по гравитационным эффектам, например, по ее роли в удержании галактик вместе и изгибании света от далеких небесных объектов.

Концепция темной материи была впервые предложена в 1930-х годах, чтобы объяснить, почему наблюдаемая масса Вселенной недостаточна для учета ее гравитационного поведения.

Открытие Эдвина Хаббла в 1929 году, показавшее, что Вселенная расширяется, еще больше подчеркнуло эту загадку.

Скорость расширения намного превышает наблюдаемую массу, что указывает на наличие невидимой силы или вещества — темной материи.

Прорыв в исследовании аксионов

Согласно одной из ведущих гипотез, темная материя состоит из аксионов — гипотетических субатомных частиц, которые не удается обнаружить уже более четырех десятилетий.

Международная исследовательская группа, в которую входит Вергниори, продемонстрировала, что естественные частицы могут имитировать поведение аксионов. Это важнейший шаг на пути к доказательству их существования.

Исследование было сосредоточено на специально разработанных геометрических кристаллических структурах из иттрий-железного граната, синтетического материала, известного своими магнитными и оптическими свойствами.

В этих структурах фотоны демонстрировали контролируемое движение вдоль граней, двигаясь в одном направлении без рассеяния. Теоретически такое поведение отражает движение аксионов в аналогичных условиях.

Преодоление разрыва между теорией и наблюдениями

Движение фотонов в этих кристаллах хорошо согласуется с теоретическими предсказаниями об аксионах, предлагая потенциальный метод их обнаружения.

Следующий шаг — оптимизация этих кристаллов для экспериментов в экстремальных условиях, например, в сильных магнитных полях, чтобы наблюдать превращение аксионов в фотоны.

Такие эксперименты могут окончательно подтвердить существование аксионов, открыв новое понимание свойств темной материи.

Потенциальные технологические достижения

Полученные результаты также перспективны для практического применения. Способность кристаллов направлять фотоны с высокой точностью может улучшить системы передачи данных и продвинуть технологии квантовых вычислений, минимизировав ошибки.

Эти технологические преимущества подчеркивают более широкое влияние исследований темной материи на науку и промышленность.

Проливая свет на свойства темной материи

Изучение свойств темной материи имеет решающее значение для понимания фундаментального состава Вселенной.

Хотя ее гравитационные эффекты хорошо задокументированы, ее точный состав остается умозрительным. Возможность формирования темной материи аксионами могла бы объяснить многие нерешенные вопросы о космосе.

Данное исследование представляет собой поворотный шаг на долгом пути. Разгадав тайны темной материи, ученые смогут лучше понять силы, формирующие Вселенную, — от образования галактик до расширения самого космоса.

Эта веха приближает человечество к раскрытию одного из самых глубоких секретов Вселенной, прокладывая путь к более глубокому пониманию скрытых сил, управляющих нашей реальностью.

Ранее ученые подтвердили закон Ньютона на примере элементарных частиц.

Иллюстрация: нейросеть.

15.01.2025


Подписаться в Telegram



Космос

Как Плутон потерял статус планеты и что нашли ученые
Как Плутон потерял статус планеты и что нашли ученые

Плутон открыли в 1930 году. Он стал ...

Свет из прошлого: «Евклид» открыл редкое космическое явление
Свет из прошлого: «Евклид» открыл редкое космическое явление

1 июля 2023 года космическая обсерватория Eucl...

13 миллиардов лет назад: как темная материя управляла галактиками
13 миллиардов лет назад: как темная материя управляла галактиками

Международная группа ученых нашла темную матер...

Небо в опасности: космический мусор угрожает авиации
Небо в опасности: космический мусор угрожает авиации

Космический мусор на орбите Земли станови...

Марсианские дюны под микроскопом: что скрывает Красная планета
Марсианские дюны под микроскопом: что скрывает Красная планета

Песчаные дюны на Марсе могут раскрыть тай...

Ученые открыли важный компонент звездообразования
Ученые открыли важный компонент звездообразования

Астрономы давно ищут ключевой фактор, который ...

Пять крупных инноваторов присоединяются к US Quantum in Space Collaboration
Пять крупных инноваторов присоединяются к US Quantum in Space Collaboration

Управление по технологическим переходам М...

Руководитель Biomass Майкл Ферингер, ESA: Мы передадим спутник людям
Руководитель Biomass Майкл Ферингер, ESA: Мы передадим спутник людям

Европейское космическое агентство, ESA, планир...

Астрономы в реальном времени увидели формирование джетов черных дыр
Астрономы в реальном времени увидели формирование джетов черных дыр

Впервые международная группа ученых наблюдала ...

Открытие аксиона поможет понять загадочные свойства темной материи
Открытие аксиона поможет понять загадочные свойства темной материи

Темная материя, которую часто называют невидим...

Борьба со складками: инновационный метод для космических мембран
Борьба со складками: инновационный метод для космических мембран

Выход за пределы земной гравитации требуе...

Новая миссия NASA Artemis LEXI покажет, как работает магнитный щит Земли
Новая миссия NASA Artemis LEXI покажет, как работает магнитный щит Земли

Новая революционная миссия в рамках прогр...

Найдены древние водоносные горизонты под поверхностью Марса
Найдены древние водоносные горизонты под поверхностью Марса

Марс, загадочная Красная планета, давно поража...

Как физика нейтрино раскрывает секреты Вселенной
Как физика нейтрино раскрывает секреты Вселенной

Нейтринная физика стала одной из самых пе...

A&A: Event Horizon Telescope продолжает раскрывать тайны черных дыр
A&A: Event Horizon Telescope продолжает раскрывать тайны черных дыр

Получив первые изображения черных дыр, новатор...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Как ученые заставили микродроны работать часы напролет
Как ученые заставили микродроны работать часы напролет
IT-бум в Костроме: как новый корпус школы для айтишников изменит регион
IT-бум в Костроме: как новый корпус школы для айтишников изменит регион
Две казанские студентки, одно изобретение и большой шаг для экологии
Две казанские студентки, одно изобретение и большой шаг для экологии
Вода без яда: как томские ученые победили мышьяк
Вода без яда: как томские ученые победили мышьяк
GPT PHI-4 в деле: автоматизация облачных серверов стала проще
GPT PHI-4 в деле: автоматизация облачных серверов стала проще
Алмазы и технологии: МИФИ и Пекинский университет объединяют научные порывы
Алмазы и технологии: МИФИ и Пекинский университет объединяют научные порывы
Почему молодежь не хочет детей: цифры, игры и страх будущего
Почему молодежь не хочет детей: цифры, игры и страх будущего
Отключи интернет — почувствуй себя лучше: как два часа в день меняют жизнь
Отключи интернет — почувствуй себя лучше: как два часа в день меняют жизнь
Инновации в действии: что обсудят на Форуме технологий в Москве
Инновации в действии: что обсудят на Форуме технологий в Москве
Генетические ножницы CRISPR: новый шаг к лечению синдрома Дауна
Генетические ножницы CRISPR: новый шаг к лечению синдрома Дауна
Наука и Победа: школьники Чечни вспомнили великие достижения советских ученых
Наука и Победа: школьники Чечни вспомнили великие достижения советских ученых
Атомный ренессанс: Швеция возвращается к ядерной энергии
Атомный ренессанс: Швеция возвращается к ядерной энергии
Невидимая угроза: что скрывается в воздухе общественных туалетов
Невидимая угроза: что скрывается в воздухе общественных туалетов
Как Плутон потерял статус планеты и что нашли ученые
Как Плутон потерял статус планеты и что нашли ученые
Трава, которая объединяет: как пастбища снижают напряженность в Кении
Трава, которая объединяет: как пастбища снижают напряженность в Кении

Новости компаний, релизы

Более 200 нижегородцев посетили научные кинопоказы честь Дня российской науки
Школьников и студентов Хабаровского края приглашают написать всероссийский диктант «Наука во имя Победы»
На Фестивале «Москва — Точка старта» победили проекты из МИФИ
Всероссийский исторический кроссворд собрал 15 тысяч участников
Исследование лихенологов СПбГУ поможет вернуть каменным мавзолеям Башкирии средневековый вид