Вченими запропонована проста теорія природи темної матерії

Нова проста теорія може пояснити природу таємничої темної матерії, яка, згідно з існуючими науковими гіпотезами, складає 85% від усієї матерії у Всесвіті і є невидимою для ока та приладів. Тепер виявилося, що вона може складатися з частинок, які володіють незвичайним електромагнітним полем, що нагадує за формою пончик, або тороїд − так званий анаполь. Припущення, яке наділяє частинки темної матерії рідкісною формою електромагнетизму, було посилено докладним аналізом, проведеним парою фізиків-теоретиків з Університету Вандербільта − професором Робертом Шеррером і доктором Чу Ман Хо. «Існує безліч різних теорій про природу темної матерії. Але що мені подобається у цій теорії − це її простота. А її унікальність у тому, що вона може бути перевірена», − сказав професор Шеррер.

 У статті під назвою «Анапольна темна матерія» фізики стверджують, що темна матерія може складатися в основному з майоранівських ферміонів − частинок із напівцілим значенням спіна, передбачених італійським вченим ще у 1930-х роках минулого століття.

На малюнку − порівняння анаполя (зверху) з електричним і магнітним диполями.

 Фізики і раніше припускали, що темна матерія складається з майоранівських частинок, але Шеррер і Хо виконали детальні розрахунки, які показали, що ці частки мають унікальний, рідкісний тип електромагнітного поля, що називається анапольним.

 Найпростіше пояснити, що таке анаполь, можна на прикладі магніту. Звичайний магніт − це диполь, який має два полюси. Є екзотичні гіпотетичні частинки з одним магнітним полюсом − монополі. У свою чергу, анаполь має магнітне поле у формі бублика, яке не виходить за межі частинки, тобто це магніт без полюсів. Таке поле наділяє анаполі властивостями, відмінними від частинок більш поширеного і звичного типу, що володіють двома полюсами. Можливо, внаслідок цього темну матерію так важко виявити.

«Анапольна природа темної матерії дозволяє використовувати для пояснення базові знання про електромагнетизм зі шкільної програми, знання про ту саму силу, яка дозволяє магнітикам прилипати до дверцят холодильника, − розповідає професор Шеррер. − Крім того, ця модель дозволяє зробити прогноз про те, що найближчим часом темна матерія буде виявлена».

Ферміони – частинки, названі на честь великого фізика Фермі, є будівельними блоками матерії. Їх існування було передбачене Полем Діраком ще у 1928 році. А десять років потому італійський фізик Етторе Майорану передбачив існування електрично нейтральних ферміонів. З тих пір фізики шукали майоранівські ферміони. Основним кандидатом був нейтрино, але вчені не змогли визначити природу цієї невловимої частинки.

Основна суть відкриття, зробленого Шеррером і Хо, полягає у тому, що темна матерія дійсно складається з майоранівських ферміонів, які володіють анаполем, внаслідок чого і не були виявлені досі. Насправді анапольні частинки темної матерії взаємодіють з електромагнітними полями. Але тільки тоді, коли знаходяться у русі. Вони були особливо активні на ранніх етапах розвитку нашого Всесвіту і ставали все менш рухливими, чим більше він охолоджувався і розширювався.

Учені вважають, що запропонована ними модель дає точні передбачення того, як саме повинні виявлятися електромагнітні властивості анапольних частинок у експериментах.

За матеріалами:http:// http://infonova.org.ua/