Учёные ошиблись в поисках тёмной материи

Международная группа астрономов исследовала вопрос поиска тёмной материи с помощью нейтронных звёзд. Это космические объекты с огромной массой и сильнейшими магнитными полями во Вселенной, сообщает 3DNews.

Теоретически нейтронные звёзды могут оказать существенное воздействие на падающую на них тёмную материю. И это воздействие можно попытаться обнаружить радиотелескопами.

Считается, что тёмная материя распространена во Вселенной в соотношении пять к одному по сравнению с наблюдаемой материей. Но обнаружить тёмную материю или элементарные частицы, из которых она состоит (или из групп, образуемых этими гипотетическими частицами), не удалось ни в земных лабораториях, ни в ходе наблюдения за небом. Присутствие в природе тёмной материи обнаруживается лишь в виде гравитационных аномалий в космосе. Но учёные хотят чего-то конкретного.

Одной из перспективных для обнаружения гипотетических частиц тёмной материи считается акисон. Это лёгкая частица с нейтральным зарядом. Согласно теории, при воздействии сильным электромагнитным полем аксион может спонтанно распадаться на два фотона. При этом, как и каждый распад, он должен сопровождаться излучением, диапазон которого зависит от его массы. Если получится обнаружить характерные излучения со стороны нейтронных звёзд, а уж они то с их энергией вполне способны разорвать аксион, то факт существования хотя бы одного элемента тёмной материи был бы доказан на практике.

В серии наблюдений астрономы воспользовались радиотелескопами Грин-Бэнк в США и 100-метровым телескопом Эффельсберга в Германии. Они изучили две ближайшие к нам нейтронные звезды и просканировали центр Млечного Пути, где находятся около 500 млн нейтронных звёзд. Учёные искали излучение на частоте около 1 ГГц, что соответствовало поиску аксионов массой в диапазоне от 5 до 11 мкэВ. Увы, ничего не обнаружено. В то же время это нельзя назвать провалом. Можно сделать вывод, что в этом диапазоне масс аксионов не существует и нужно поискать в другом. Отрицательный результат — тоже результат. Статья об исследовании опубликована в издании Physical Review Letters.