新发现提供了浅谈暗物质谜团的激励

Centaurus A的图像，最接近地球的最近的活动星系之一，将数据与多个频率范围的观察结果相结合。

来自俄罗斯，芬兰和美国的研究人员通过分析来自活性银核的天文观察的数据来对暗物质颗粒的理论模型进行约束。新发现为世界各地的研究群体提供了增加的激励，试图破解暗物质的谜团：没有人确信它是由什么制成的。本文发表在宇宙学和星形物理学杂志。

颗粒构成暗物质的问题是现代粒子物理学的关键之一。尽管预期暗物质颗粒将在大型强子撞机中被发现，但这并没有发生这种情况。关于暗物质的本质的许多主流假设必须被拒绝。不同的观察结果表明暗物质存在，但显然是标准模型中颗粒以外的东西构成它。因此，物理学家必须考虑进一步的选择更复杂。标准模型需要延长。含有候选者的假设颗粒，其可以具有10-至²10-倍的¹质量的质量。也就是说，最重的推测颗粒的质量超过最轻的质量为40个数量级。

一个理论模型将暗物质视为由超轻粒子组成。这提供了对许多天文观测的解释。然而，这种颗粒是如此轻，使它们与其他物质和光线非常弱，使它们非常难以研究。在实验室中发现这种这种粒子几乎是不可能的，因此研究人员转向天文观察。

“我们正在谈论暗物质颗粒，这些粒子比电子较轻的28个级。对于我们决定测试的模型来说，这种概念至关重要。引力相互作用是背叛暗物质的存在。如果我们在超轻粒子方面解释了所有观察到的暗物质群体，那将意味着它们有巨大数量。但是用颗粒作为光明，所以问题出现：我们如何通过量子更正来保护它们免受有效的质量？计算表明，一种可能的答案是这些颗粒与光子相互作用 - 即，具有电磁辐射。这提供了一种更简单的研究它们：通过观察空间的电磁辐射，“俄罗斯科学院核研究所的核查研究所的主管科学研究员Sergey Troitsky说。

当粒子的数量非常高时，而不是磷颗粒，您可以将它们视为渗透宇宙的某些密度的领域。该字段连贯地振荡大小为100个Parsec的域，或大约325光年。确定振荡周期是颗粒的质量。如果作者考虑的模型是正确的，这一时期应该大约一年。当偏振辐射通过这种场时，辐射极化平面与同一时段振荡。如果像这样的定期变化，实际上会发生，天文观察可以揭示它们。期间的长度 - 一个陆地一年 - 非常方便，因为几年来观察到许多天文物体，这足以让极化的变化表现出来。

本文的作者决定使用基于地球的无线电望远镜的数据，因为在观察周期期间，它们在多次返回相同的天文物体。这种望远镜可以观察到过热的血浆的远程活跃的半乳液区域，靠近星系中心。这些区域发出高度极化的辐射。通过观察它们，可以追踪几年的偏振角的变化。

“起初似乎近在天文对象的信号表现出正弦振荡。但问题是，正弦时期必须由暗物质颗粒质量确定，这意味着每个物体必须相同。我们的样本中有30个对象。而且可能是其中一些振荡由于自己的内部物理，但无论如何，这个时期从未如此，“Troitsky继续。“这意味着我们的超轻粒子与辐射的相互作用可能很大。我们并不是说这些粒子不存在，但我们已经证明他们不与光子相互作用，对描述暗物质组成的可用模型来说，这会限制。“

“想象一下这是多么令人兴奋！你花了几年的学习Quasars，当一天的理论物理学家出现时，我们的高精度和高角度分辨率的极化测量结果突然有助于理解暗物质的本质，“热情地添加Yuri Kovalev，这是一个共同作者俄罗斯科学院莫斯科物理与技术研究所研究与实验室主任。

未来，该团队计划在其他理论模型提出的假设较重的暗物质颗粒的表现。这需要在不同的光谱范围内工作并使用其他观察技术。根据Troitsky的说法，替代模型的约束更严格。

“现在，整个世界都从事寻找暗物质颗粒。这是粒子物理学的伟大奥秘之一。截至目前，对于可用的实验数据，没有型号被接受为青睐，更好地发达或更合理的。我们必须测试它们。不方便地，暗物质是“黑暗”，这意味着它几乎没有与任何东西相互作用，特别是用光。显然，在某些情况下，它可能对穿过的光波产生轻微影响。但是其他场景预测我们的世界和暗物质之间的所有互动，而不是由重力介导的那些。这将使其颗粒非常难以找到，“Troityky总结道。

出版物：“限制超光暗质轴状颗粒的光子耦合通过活跃星系中的Parsec-Scale射流的偏振变化”由M.M为单位。伊万诺夫，Y.Y.Kovalev，M.L.李斯特，A.G.PANIN，A.B.Pushkarev，T. Savolainen和S.V.Troitsky，2019年2月28日发布的，在宇宙学和天体物理学杂志。