Физики вновь не обнаружили темную материю
HADESИзображение: A. Schmah/ HADES
В ходе экспериментов по поиску частиц темной материи ученые не нашли следов U-бозона. Физики исключили этот бозон из списка основных кандидатов на роль частиц темной материи. Свое исследование авторы опубликовали в журнале Physics Letters B, кратко с ним можно ознакомиться на сайте HZDR.
В ходе наблюдений, проводимых с помощью установки HADES, международная группа ученых не обнаружила следов U-бозона в реакциях элементарных частиц. В своих исследованиях физики использовали два типа реакций; в первом случае бомбардировали ниобий и водород пучками протонов, что приводило к образованию пиона. Во втором случае сталкивали аргон и хлорид калия, что приводило к образованию эта-мезона. Для пиона и эта-мезона, как считается, может существовать канал распада на фотон и U-бозон. Темные фотоны должны распадаться на лептонные пары частиц-античастиц (электрона и позитрона), статистика которых анализировалась учеными.
Гипотетический U-бозон, иначе называемый темным фотоном, имеет, в отличие от электромагнитного кванта, небольшую массу покоя, предположительно, порядка нескольких микроэлектронвольт, и является переносчиком дальнодействующей силы неясной природы.
Комплекс HADES (High-Acceptance Di-Electron Spectrometer) в Центре по изучению тяжелых ионов Гельмгольца в Дармштадте предназначен для исследования ядерной материи в экстремальных условиях (высоких температурах и давлениях), в работе спектрометра принимают участие более ста физиков из разных стран мира.
Ученые точно не знают, какие частицы образуют темную материю и темную энергию. Из темных материи и энергии предположительно состоит около 95 процентов Вселенной, остальные пять процентов приходятся на барионную материю. С темной энергией связано ускоренное расширение Вселенной, а с темной материей — космологическая постоянная (или лямбда-член в уравнении Эйнштейна) и наблюдаемое распределение барионного вещества во Вселенной.
