Поскольку поиски темной материи, самого распространенного вещества во Вселенной, продолжаются, физики решили использовать для ее обнаружения самый мощный космический телескоп Уэбб. Ученые считают, что если темная материя состоит из гипотетических частиц, называемых аксионами, то есть вероятность, что эти частицы могут распадаться на другие частицы. Этот процесс может высвободить фотоны или частицы света, которые сможет обнаружить телескоп Уэбб. Физики считают, что обнаружение темной материи изменит наше понимание Вселенной. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters, пишет Space.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Темная материя — это таинственное вещество, составляющее около 85% от общего содержания материи во Вселенной. Это означает, что все, что мы видим вокруг себя каждый день, от самых массивных звезд до мельчайших бактерий, составляет всего 15% материи во Вселенной.

Несмотря на то, что темная материя так сильно распространена, ее так и не удалось увидеть напрямую, ведь она не взаимодействует со светом или обычной материей. Возможно, она делает такое очень редко или это очень слабое взаимодействие. Поэтому темная материя остается фактически невидимой.

До сих пор единственный способ, с помощью которого ученые делают вывод о наличии темной метрии, состоит в том, что это вещество взаимодействует с гравитацией и это влияет на свет и видимую материю.

Тот факт, что темная материя, по-видимому, взаимодействует со светом очень слабо, если вообще взаимодействует, означает, что она не может состоять из частиц, из которых состоят атомы: электронов, протонов и нейтронов. Эти частицы сильно взаимодействуют со светом.

Поэтому физики считают, что темная материя, вероятно, состоит из гипотетических частиц, называемых аксионами. Авторы исследования предполагают, что аксионы являются нестабильными частицами, то есть они могут спонтанно превращаться в другие частицы в процессе распада. Это очень похоже на нейтроны, которые распадаются на протоны примерно за 15 минут, если они не связаны внутри ядра атома. Аксионы при распаде могут превращаться в фотоны, то есть частицы света.

Если масса аксиона составляет около 1 электронвольта, то эти выпускаемые фотоны находятся в инфракрасном диапазоне длин волн света, и телескоп Уэбб может их видеть.

Физики говорят, что телескоп Уэбб может видеть чрезвычайно тусклые объекты и может очень точно различать разные частоты инфракрасного света. Это необходимо для обнаружения электромагнитного излучения, производимого распадом частицы темной материи.

Если распад аксиона сконцентрирован на определенной частоте, то это создаст узкую спектральную линию, которая позволит отличить данный распад от другого света. Форма спектральной линии, созданной распадом аксиона, даст физикам важную информацию о распределении темной материи в нашей галактике.

Авторы исследования говорят, что их расчеты показывают, что изначально нужно начать поиск темной материи в гало Млечного Пути (область с высокой концентрацией темной материи, окружающей нашу галактику), а затем и в гало соседних карликовых галактик.

Физики говорят, что даже если не удастся найти доказательства распада аксионов, то это не означает, что темная материя не может состоять из этих частиц.

Дело в том, что телескоп Уэбб сможет искать распад частиц массой от 0,1 до 4 электронвольт. Неспособность обнаружить аксион может означать, что частицы, составляющие темную материю, находятся за пределами этого диапазона масс.

По словам физиков, обнаружение темной материи полностью изменит то, что мы знаем о космосе, и, возможно, раскроет тайны, о которых мы даже не догадывались.

Как уже писал Фокус, странные пузыри воздуха в жидкости бросают вызов физике и может изменить технологии. Физики сделали необычное открытие, которое меняет понимание поведения пузырей воздуха в жидкости во время движения.