Получены новые данные о природе темной материи

Испания

• Вселенная

Как известно, темная материя составляет более 80% всей массы Вселенной. Из -за неуловимости этой субстанции, такие данные основываются на непрямых доказательствах, на вызываемых ею, как считают астрофизики, гравитационных эффектах. Исследования, выполненные учеными из Гранадского университета, вносят немного ясности в природу темной материи.

Ученые международного исследовательского проекта под названием "FQM Stelar Evolution and Nucleosynthesis" во главе с Адрианом Айалой установили верхний предел ограничений константы фотон- аксионного взаимодействия на одну из предполагаемых частиц- кандидатов на роль кванта темной материи - аксион. В рамках данного проекта звезды используют как лаборатории для изучения элементарных частиц. Благодаря высокой температуре в их недрах в результате идущего термоядерного распада, фотоны в них могут превращаться в аксионы, которые покидают звезду, унося часть ее энергии. Таким образом, процесс выгорания гелия идет ощутимо быстрее.

Результаты исследований указывают на то, что испускание звездой аксионов, может существенно снизить время, требуемое для сжигания в недрах звезды гелия, что сокращает время пребывания звезды на горизонтальной ветви диаграммы Герцшпрунга- Рессела. Это объясняется тем, что энергия, уносимая аксионами, восполняется за счет термоядерного горения гелия, что ведет к его более активному потреблению.

Используя эту зависимость, ученые смогли оценить количество аксионов, испускаемых звездами, исходя из данных о продолжительности нахождении звезды на горизонтальной ветви. Количество образующихся аксионов определяет константа фотон- аксионного спаривания, характеризующая взаимодействие между этими частицами. Новые исследования позволили оценить верхний предел этой константы, наложив на нее более жесткие ограничения. Было проведено компьютерное моделирование эволюции звезд, начиная с момента рождения до выработки сначала водорода, а затем и гелия, включая те процессы, что ведут к образованию аксионов. Как считает руководитель проекта, такая потеря энергии звезды может иметь неожиданно интересные последствия.

Вера Максимова, 05.03.2015 15:17