Ученые CERN поищут гипотетические аксионы

CERN

• Наука

После открытия учеными CERN бозона Хиггса все свободные места в Стандартной модели физики элементарных частиц оказались заполнены. Если какая-то новая частица проявится теперь, то она уже будет пополнять иные существующие модели. Но это касается тяжелых частиц. А ученых интересуют не только они. Есть еще гипотетические легкие частицы, с особенным поведением в магнитных полях - так называемые аксионы. И исследователи хотели бы узнать, существуют ли они где-нибудь еще, помимо теории.

Из запасных элементов Коллайдера специалисты изготовили оборудование, которое теоретически способно поймать неуловимых малышей. Для этого инженеры объединили магниты установки БАК с технологиями фокусировки рентгеновского излучения, позаимствованными из космических телескопов. Пока что аксионы существуют только в теоретических расчетах, но в квантовой хромодинамике их присутствие могло бы объяснить, почему кварки и глюоны равнодушны к направлению течения времени. Аксионы подозревают и в прямых связях с темной материей.

Теоретики считают, что должны существовать разные типы аксионов с общим свойством - очень малой массой. Сильные магнитные поля должны вызывать превращение аксиона в фотон и обратно. В таком случае они должны во множестве рождаться в звездных семействах и щедро рассыпаться в разные стороны по прямолинейным траекториям, так как с обычной материей крошки не взаимодействуют. Космические магнитные поля должны часть аксионов превращать в фотоны и это будет сопровождаться вспышками гамма-лучей и потоками нейтрино. Такова теория.

Исследователи CERN направили датчик аксионного телескопа (CERN Axion Solar Telescope, CAST) на Солнце. И хотя он работал на рассвете и закате в течение 3 лет, зафиксировать удалось лишь фоновый шум. Однако, специалисты полны надежд. Они разобрались в источнике этого фона и внесли изменения в конструкцию, которая поможет его устранить. Параллельно идут работы над созданием более мощного и чувствительного аксионного телескопа, получившего название IAXO.

Вера Максимова, 08.05.2017 20:24