Огромная и загадочная Вселенная состоит из материи, которую мы можем увидеть и потрогать, известной как обычная материя, и более неуловимого вида -
тёмной материи. Эта загадочная субстанция составляет ошеломляющие 84% материи Вселенной. Однако, несмотря на её доминирующее положение, наши представления о тёмной материи остаются ограниченными.
Гравитационное взаимодействие тёмной материи хорошо задокументировано, что подтверждает её существование в космическом гобелене. Однако её точная природа остаётся одной из самых значительных загадок в области физики. Эта проблема побуждает физиков всего мира углубляться в
хитросплетения Вселенной в надежде пролить свет на эту теневую материю.
Одним из наиболее перспективных направлений в этом поиске является концепция тёмного фотона. Предполагается, что эта теоретическая частица может служить мостом между тёмным сектором частиц и обычной материей, с которой мы знакомы. Если тёмный фотон существует, то он может стать ключом к разгадке
секретов тёмной материи.
Обычная материя, из которой состоит мир, в котором мы живем, затмевается обилием тёмной материи. На каждую единицу обычной материи приходится пять единиц тёмной. Такая диспропорция подчеркивает важность понимания этого доминирующего, но неуловимого вещества.
Роль тёмного фотона
Тёмный фотон - это не просто частица. Согласно теории, он является частицей скрытого сектора, выполняющей роль переносчика силы. Эта роль аналогична функции фотона в электромагнетизме. Однако потенциальная связь тёмного фотона с тёмной материей отличает его от других частиц и делает центром многочисленных научных исследований.
Группа учёных, включая профессора Мартина Уайта, доктора Сюаньгун Ванга и Николаса Хант-Смита, сотрудников Центра передового опыта Австралийского исследовательского совета (ARC) по физике частиц тёмной материи, объединила свои усилия с профессором Энтони Томасом из Университета Аделаиды. Вместе они исследуют различные теории о тёмной материи, причём основной интерес представляет гипотеза тёмного фотона.
Исследование субатомного мира
Чтобы понять, из чего состоит
Вселенная, учёные обращаются к физике частиц. Ключевую роль здесь играет глубокое неупругое рассеяние. Этот процесс позволяет исследовать внутреннюю часть адронов, таких как протоны и нейтроны, с помощью таких частиц, как электроны, мюоны и
нейтрино.
Анализируя остатки столкновений частиц, разогнанных до огромных энергий, учёные могут получить представление о структуре субатомного мира и фундаментальных законах, управляющих им.
В недавнем исследовании использовалась современная система глобального анализа функции распределения партонов Лаборатории Джефферсона (JAM). Этот инструмент был адаптирован для учёта возможного существования тёмного фотона.
Полученные результаты оказались революционными. Данные показали, что гипотеза тёмного фотона имеет больший вес, чем гипотеза стандартной модели. Значимость этого предпочтения составляет впечатляющие 6,5 сигма, что свидетельствует об открытии новой частицы.
Заключение
Путь к пониманию тёмной материи является свидетельством человеческого любопытства и неустанного стремления к знаниям. Тёмный фотон, если будет доказано его существование, может стать тем стержнем, который соединит известную и неизвестную области нашей
Вселенной. Учёные продолжают свои исследования, и мы всё ближе подходим к разгадке тайн космоса, надеясь, что ответы лежат за горизонтом.