11:48 | 14 июня, 2021

Истинная природа темной энергии продолжает ускользать от нашего понимания, несмотря на два десятилетия исследований. К сожалению, большинство попыток объяснить темную энергию не выдерживают чрезвычайно строгие проверки физики элементарных частиц.
Но новое исследование показывает, как гипотетическая форма темной энергии может образоваться внутри Солнца и быть обнаружена здесь, на Земле. Фактически, возможно, мы уже видели ее. В 1997 году астрономы удивили себя и мир, когда открыли ускорение расширения Вселенной. Они дали этому ускоренному расширению крутое название — темная энергия — потому что не знали, что вызывает этот странный космологический эффект.
Самое простое объяснение темной энергии состоит в том, что это «космологическая постоянная», дополнительное число, добавленное в общую теорию относительности Эйнштейна. Другими словами, расширение Вселенной ускоряется, потому что расширение Вселенной ускоряется — странное объяснение. Физики пытались связать эту космологическую постоянную с квантовой энергией вакуума, которая есть во всем пространстве-времени, но их расчеты оценивают силу ускоренного расширения примерно на 120 порядков больше.
Так что, возможно, темная энергия не встроена непосредственно в само пространство-время. Возможно, во Вселенной действует какая-то новая сила, поле или частица — что-то ранее неизвестное Стандартной модели физики элементарных частиц. Эта сущность объяснила бы ускоренное расширение, но и здесь теоретические модели сталкиваются с проблемами.
Проблема в том, что как только вы вводите новую силу, поле или частицу в смесь ингредиентов космоса, эта сила, поле или частица начнет взаимодействовать со всеми другими силами, полями и частицами, известными физике. И поскольку у нас нет никаких намеков на какую-либо новую физику ни в одном из наших экспериментов по физике высоких энергий (не говоря уже о низких энергиях), это не кажется жизнеспособным вариантом.
Может быть, у темной энергии есть еще одна хитрость. Возможно, существует какая-то сущность, которая генерирует ускоренное расширение в больших космологических масштабах, и что-то внутри этой сущности защищает ее от взаимодействия с известной физикой в ​​малых масштабах Солнечной системы. Это немного натянуто, но поскольку мы понятия не имеем, что создает темную энергию, это стоит изучить. Но как мы можем найти в наших экспериментах что-то, что спрятано от наших экспериментов?
Некоторые теоретики предположили, что темная энергия может быть вызвана каким-то новым видом частиц. Эта гипотетическая частица не могла бы взаимодействовать с другими частицами из Стандартной модели (такими как электроны и топ-кварки), потому что она была бы произведена в большом количестве в центре Солнца, где плотности и температуры достаточно высоки для взаимодействия между темной энергией и Стандартной моделью. Производство частиц темной энергии внутри Солнца нарушит его тепловое равновесие, изменив его световой поток, температуру и продолжительность жизни. А поскольку поведение Солнца точно соответствует тому, что мы ожидаем от Стандартной модели, согласно этим теориям, оно не может производить частицы темной энергии в своем ядре.
Но в недавней статье, опубликованной в базе данных препринтов arXiv.org, предлагается другой вариант: темная энергия не связана напрямую с какими-либо частицами Стандартной модели, но связана с фотонами. Глубоко внутри Солнца есть область, известная как тахоклин, где магнитное поле Солнца чрезвычайно сильно. Магнитные поля переносятся фотонами, поэтому тахоклин производит тонны фотонов. Если темная энергия каким-то образом связана с фотонами, то здесь также могут образовываться частицы темной энергии.
В результате у Солнца действительно может быть способ испускать частицы темной энергии. Затем эти частицы темной энергии проходят через оставшуюся часть солнечной массы, через пустое пространство и прямо сейчас через вас. Во вселенной есть еще одна сущность, которая может беззвучно пройти через вас прямо сейчас: Темная материя.
Темная материя — это невидимая форма материи, которая составляет более 80% массы Вселенной. Подобно этой гипотетической форме темной энергии, темная материя, вероятно, состоит из частицы, в настоящее время неизвестной Стандартной модели физики элементарных частиц. И это тоже совершенно загадочно.

Несколько экспериментов, разбросанных по Земле, посвящены поиску неуловимых частиц темной материи, поскольку ученые надеются уловить проблеск чрезвычайно редкого взаимодействия. Недавно один из этих экспериментов, XENON1T, засвидетельствовал сигнал, который он не мог полностью объяснить — первый легкий намек на такое обнаружение. И есть шанс, основанный на последних исследованиях, что то, что обнаружил эксперимент, может быть не темной материей, а темной энергией. Еще нет подтверждения, но намек есть. Ученые надеются, что будущие эксперименты по обнаружению темной материи, такие как XENONnT и PandaX-4T, предоставят больше данных и, наконец, дадут нам первое представление о темной вселенной.

ВНИМАНИЕ! При копировании материала активная ссылка на статью сайта SKNEWS.RU обязательна!
8 июня 2021, 20:40
Автор: Фуад Кулиев
Просмотров: 878
Поделиться:

Ссылки по теме

Комментарии к статье 0

Зарегистрируйтесь или войдите, чтобы оставить комментарий (сейчас комментариев: 0)