Исследователи пытаются предсказать массу частиц Темной материи. Удастся ли экспериментаторам обнаружить частицы такой массы — вопрос открытый.
Венгерские физики провели громоздкие численные вычисления и предлагают параметры аксионов, гипотетических частиц составляющих Темную материю. Для этого они расширили Стандартную модель, которая описывает свойства всех ныне известных частиц видимой материи.
Темная материя до сих пор остается одной из важнейших загадок космологии и физики в целом. Сейчас считается, что только 15% видимых гравитационных взаимодействий могут быть объяснены обычным, взаимодействующим со светом, веществом. И для согласования остальных 85% влияния необходимо прибегать к понятию Темной материи, которая в настоящее время так и не была обнаружена каким-то другим, не гравитационным, способом.
Самые известные свидетельства существования Темной материи — это слишком быстрое вращение галактик, а так же избыточные скорости их движения в галактических скоплениях. Если бы их удерживала только гравитация видимого приборам вещества, они разлетелись бы и разрушились бы за миллионы лет, тогда как в действительности время их жизни соизмеримо с миллиардами лет существования Вселенной.
Поскольку все известное сейчас вещество состоит из элементарных частиц, физики полагают схожее строение и для Темной материи. Уже ясно, что это должны быть другие частицы, нежели все уже открытые, и что они должны слабо взаимодействовать с обычным веществом. Но какова масса этих частиц пока никто не мог сказать, а это ключевой момент, необходимый для практического поиска таких частиц в ускорителях.
Расширение Стандартной модели до квантовой хромодинамики решает часть фундаментальных проблем, стоящих перед физиками, например, с обращением времени. И одновременно предсказывает наличие как раз слабо взаимодействующей частицы — аксиона. Многие связывают этот результат с понятием Темной материи. Их свойства зависят от множества величин, в том числе от силы топологических флуктуаций вакуума и от предполагаемого соотношения количества этих частиц с обычной материей.
Путем сложных вычислений удалось получить значение их массы — примерно в 10 миллиардов раз меньше массы электрона — и ученые верят, что это первый шаг к экспериментальному обнаружению нового типа материи.