Исследователи из Стокгольмского университета (Stockholm University) сделали шаг, который приближает тот момент, когда ученым все же удастся «загнать в угол» неуловимые частицы темной материи. В настоящее время ученые-физики из разных стран и разных научных учреждений пытаются идентифицировать то, на долю чего приходится более 80 процентов от общего количества материи во Вселенной. Одним из кандидатов на звание частиц загадочной темной материи являются чрезвычайно маленькие частицы, имеющие массу, составляющую миллиардную долю от массы электрона. Эти частицы называют аксионо-подобными частицами (Axion-Like Particles, ALP), но из-за их величины и других параметров такие частицы трудно обнаружить, а доскональное изучение их характеристик является еще более сложным делом. И теперь, благодаря работе исследователей из Стокгольма, некоторые из ALP-частиц можно исключить из ряда претендентов на звание частиц темной материи.
К таким выводам ученые пришли после анализа данных, полученных при помощи гамма-телескопа Fermi. Эти данные были данными о свете, излучаемом центральной галактикой скопления Персея. В этом излучении ученые не обнаружили следов ALP-частиц, хотя чувствительность измерительного оборудования и глубина анализа данных вполне позволяют регистрировать некоторые типы таких частиц.
В принципе, ALP-частицы практически невозможно обнаружить прямым путем, но имеется небольшой шанс, что, проходя через магнитное поле с определенными параметрами, такие частицы превращаются в фотоны света и наоборот, некоторые фотоны превращаются в ALP-частицы. Центральная галактика скопления Персея является источником весьма яркого света, который можно использовать для поисков превращения ALP-частиц и фотонов света. А в качестве «преобразующего» магнитного поля выступает магнитное поле, пронизывающее облака газа в пространстве между галактиками этого же скопления.
«ALP-частицы, которые в течение долгого времени считались потенциальными частицами темной материи, теперь смело можно исключить из списка кандидатов» — рассказывает Мануэль Мейер (Manuel Meyer), ученый с факультета Физики Стокгольмского университета, — «Благодаря использованию некоторых естественных космологических явлений мы получили столь высокую чувствительность эксперимента, которая могла быть достигнута на Земле только при использовании огромных научных экспериментальных установок типа Большого Адронного Коллайдера».
Тем не менее, поиски ALP-частиц при помощи телескопа Fermi будут продолжаться и далее. И, может быть, ученым удастся идентифицировать ALP-частицы некоторых других типов, которые уже можно будет соотнести с понятием темной материи, которая не излучает и не поглощает электромагнитную радиацию любого вида, и присутствие которой ощущается только по ее гравитационному воздействию на другую материю, пространство и время.
