Давным-давно физики идентифицировали и категоризировали компоненты видимой Вселенной. До недавних пор 16 частиц составляли все в известном нам мире. Но теперь, благодаря усилиям физиков, работающих в CERN с Большим адронным коллайдером, мы добавили другую частицу, бозон Хиггса, в Стандартную модель физики. Тем не менее существует целый скрытый — или темный — аспект физики и нашего природного мира, который Стандартная модель не может объяснить даже в присутствии бозона Хиггса. Говоря откровенно, всей видимой материи недостаточно, чтобы объяснить то поведение Вселенной, которое мы наблюдаем.
Новое исследование, проведенное учеными из Института фундаментальной науки (IBS) в Южной Корее, говорит о том, что мы нашли способ преодолеть разрыв между видимым миром и темным сектором физики: порталы.
Когда вы слышите что-нибудь о порталах, вы наверняка думаете о каком-то научно-фантастическом приключении или спорах на тему «пирог — ложь», но сейчас мы не об этих порталах. Наши же порталы должны существовать в квантовом мире, масштабы которого непостижимо малы.
Эти порталы назвали «порталами темных аксионов», основываясь на двух гипотетических частицах темного сектора, которые ученые уже предлагали — аксион и темный фотон. Аксион — это теоретическая частица, которая считается очень легкой, намного легче электрона, что, по мнению физиков-теоретиков, могло бы решить некоторые математические проблемы со стандартной моделью. Темные фотоны теоретически похожи на фотоны, которые составляют видимый свет, за исключением того, что с ними не так легко взаимодействовать или обнаруживать их.
Связь между видимыми и «темными» частицами должна обеспечиваться тяжелыми кварками (одной из квантовых частиц Стандартной модели), также имеющими темный заряд. Имея такой заряд, кварк мог бы подключаться к темным фотонам, преодолевая разрыв между двумя «мирами».
«Портал темных аксионов предлагает первую значимую связь между двумя областями физики, которые изучались отдельно: он соединяет точки», заявил ведущий исследователь Ли Хе-Сун в пресс-релизе IBS. «Это позволит переинтерпретировать предыдущие данные и, возможно, осуществить прорыв в поисках аксионов и темных фотонов».
Сейчас группа ученых разрабатывает эксперименты, которые позволят расшифровать эти порталы, раз и навсегда, если аксионы и темные фотоны действительно существуют. Возможно, мы никогда не узнаем все, что нужно знать о Вселенной, но это не значит, что нам не стоит даже пытаться.