Ученые увеличили число "частиц Бога" до пяти

Американские физики, работающие в ускорительном центре Теватрон в Лаборатории Ферми в штате Иллинойс, пришли к выводу, что за массу материи "отвечают" пять различных субатомных частиц. Как сообщает BBC News, результаты очередного эксперимента ученых вступили в противоречие с так называемой Стандартной моделью — физической теорией, согласно которой массу материи придает особая частица, известная как бозон Хиггса. Существование бозона Хиггса, также называемого "частицей Бога", предсказано, но получить его физикам до сих пор не удалось.

Эксперимент, в результате которого ученые пришли к выводу, что существует пять "частиц Бога", назывался DZero. На Теватроне производились столкновения протонов и антипротонов на высоких энергиях. Стандартная модель предполагает, что при таких столкновениях образуется лишь немногим больше пар мюонов, чем пар антимюонов ("двойников" мюонов из антиматерии). Однако в рамках DZero зарегистрировано, что образование мюонов — значительно более частое событие, чем образование антимюонов.

Столь значительная асимметрия, по мнению физиков лаборатории Ферми Богдана Добреску (Bogdan Dobrescu), Адама Мартина (Adam Martin) и Патрика Джей Фокса (Patrick J Fox), объясняется тем, что существует не одна, а пять разновидностей бозона Хиггса с одинаковой массой, но разным зарядом (три нейтральных, один положительный и один отрицательный). Такая модель, в основном не противоречащая Стандартной, предлагалась и ранее и известна как модель двух хиггсовских дуплетов. Теперь же она, как полагают физики с Теватрона, получила косвенное экспериментальное подтверждение.

Теватрон считается основным конкурентом европейского Большого адронного коллайдера — самого мощного в мире ускорителя элементарных частиц. Основной целью БАК считается именно обнаружение бозона Хиггса.

Физики определили направление поиска темной материи

Компьютерное моделирование позволило физикам определить основное направление поиска следов темной материи, сообщает Reuters. Работа ученых опубликована в журнале Nature.

Темная материя представляет собой загадочную субстанцию, которая участвует в гравитационном, но не участвует в электромагнитном взаимодействии. Согласно теории холодной темной материи (совсем недавно появилась информация об открытиях, которые в эту теорию не укладываются), она состоит из частиц, которые движутся значительно медленнее скорости света. По этой теории, галактики возникли в результате того, что обычная материя собиралась под воздействием гравитационных сил, "порождаемых" скоплениями темной материи. Сами скопления образовывались в течении многих лет после Большого Взрыва в результате процессов слияния и столкновения более мелких сгустков темной материи. Именно эти процессы моделировали физики при помощи нескольких суперкомпьютеров, которые участвуют в проекте Vertigo.

Столкновение частиц темной материи сопровождается гамма-излучением. Ранее ученые предполагали, что основной вклад в излучение будут вносить небольшие (по астрономическим меркам) ее сгустки. Исследователи связывали это с высокой плотностью "комков" (а следовательно и высокой вероятностью столкновения частиц в них). Согласно современным теориям, самым "лучшим" местом для обнаружения таких "ярких" скоплений является гало темной материи, окружающее карликовую галактику в окрестности Млечного пути.

В результате моделирования ученым удалось установить, что окончательное распределение темной материи в галактике таково, что гало темной материи вокруг карликовых галактик будут "светить" в гамма-диапазоне незначительно — наибольший вклад будет вносить "свечение" центра галактики. По словам исследователей, в ближайшее время должны появиться орбитальные телескопы, способные обнаруживать это излучение.