«Темные фотоны» могут объяснить существование темной материи

Неожиданные данные с телескопа «Хаббл» могут раскрыть космическую тайну. Судя по ним, «калорифер» из темной материи должен согревать самые крупные структуры во Вселенной.

Раскаленные космические структуры могут указать на существование во Вселенной «темных фотонов» и объяснить загадочную темную материю: об этом говорят результаты моделирования, проведенного командой Джеймса С. Болтона из Ноттингемского университета. Ученые поазали в Physical Review Letters превращение темных фотонов в обычные. Если предположить, что у экзотических частиц есть определенная масса, то возникающее излучение может объяснить, почему сеть межгалактических нитей, пересекающих космос, горячее, чем ожидалось.

85 % вещества Вселенной ускользает от всех исследований. Широко распространена гипотеза о том, что Вселенная наполнена элементарными частицами, которые взаимодействуют с видимой материей почти исключительно за счет своей массы. Однако природа этих «темных» частиц абсолютно загадочна: все попытки обнаружить их, например, в ускорителях частиц, до сих пор были безуспешными. Поэтому физики ищут отличия теоретических значений от измеренных данных, которые могут свидетельствовать о взаимодействии видимой с темной материей.

Некоторые такие аномалии могут указывать на темные фотоны: в отличие от фотонов, они должны обладать массой, но обнаружить их можно будет только косвенно - после распада на электроны и позитроны (античастицы электронов). Более того, теория предсказывает, что эти частицы представляют собой "смесь» фотонов и темных фотонов, то есть они превращаются друг в друга подобно различным типам нейтрино. Таким образом, темные фотоны могут быть ранее неизвестным источником излучения, который мог бы объяснить наблюдение телескопа «Хаббл».

Согласно данным его спектрографа (COS), крупнейшие структуры во Вселенной горячее, чем теоретически ожидалось. Космические нити состоят из целых скоплений галактик. Благодаря гравитационному притяжению они выстраиваются в нити и стены и простираются на огромные расстояния. Темные фотоны с определенной массой могли бы обеспечить именно тот дополнительный «нагрев», который мы ищем, преобразуя их в фотоны. Однако о темной материи известно так мало, что можно подогнать свойства таких гипотетических частиц  практически под любое наблюдение.

Источник: astronovosti.ru