Годзиллы микромира - частицы "темной материи"?

6 июня 2002 г.

Современные физики пришли к заключению, что большая часть вещества во Вселенной существует в форме так называемой "темной материи", которую невозможно увидеть непосредственно; без этого допущения объяснить особенности движения галактик никак не удается. На данный момент наиболее подходящими кандидатами на роль кирпичиков, из которых состоит "темная материя", являются частицы с массой от 50 до 100 масс протона под названием WIMP (weakly interacting massive particles - слабо взаимодействующие массивные частицы). Правда, зарегистрировать нечто подобное ни одному физику пока что не удалось.

Это, в свою очередь, может быть объяснено тем, что WIMP-частицы, по определению, с обычной материей взаимодействовать не стремятся. Либо "темная материя" состоит из чего-то иного. Это "иное" было предложено в 1999 году сотрудником Института Энрико Ферми (Enrico Fermi Institute) в Чикаго Эдвардом Колбом (Edward Kolb) и его коллегами. Гигант микромира под названием Wimpzilla (по аналогии с монстром из другой сферы человеческого творчества - киношным ужасом Годзиллой) имеет массу, в 10 миллиардов раз превышающую массу простой WIMP-частицы. "Вимпзиллы" должны были образоваться сразу после "Большого взрыва". Если физикам на этот раз повезет и окажется, что "вимпзиллы" существуют на самом деле, они помогли бы объяснить еще одну загадку: откуда к нам приходят космические лучи сверхвысокой энергии?

Такие космические лучи непрерывно бомбардируют нашу Землю. Их энергии слишком велики, чтобы они могли приходить к нам из глубин сверхдальнего космоса, а в космических окрестностях Солнечной системы астрофизики никак не могут подыскать ни одного потенциального их источника.

Решение загадки нашли Паскуаль Блази (Pasquale Blasi) из итальянской астрофизической обсерватории Арчетри (Arcetri Astrophysical Observatory) во Флоренции и Райнер Дик (Rainer Dick) из канадского Университета Саскачевана (Saskatchewan). Они предположили, что частицы с ультравысокими энергиями могут образовываться при аннигиляции либо при распаде "вимпзилл". А поскольку темная материя должна иметься и в нашей Галактике, такие частицы могли бы без труда достигать нашей планеты. И если обнаружить WIMP-частицы практически невозможно, с их более тяжелыми сородичами дело обстоит проще. Если космические ливни с ультравысокими энергиями генерируются "вимпзиллами", они должны состоять по большей части из фотонов, а не из протонов и ядер атомов. А этот факт вполне поддается экспериментальной проверке.

С помощью детекторов космических лучей нового поколения, таких, как детектор Обсерватории им. Пьера Оже (Pierre Auger Observatory) в Аргентине, а также обсерватории, которую планируется развернуть на Международной космической станции, ученые планируют заглянуть в центральные области нашей Галактики. Если г-н Блази и его единомышленники не ошибаются, гамма-лучи сверхвысокой энергии приходят к нам из ее центра, где "вимпзиллы" должны иметься в изобилии. Это может совершить революцию в наших представлениях о фундаментальных принципах строения материи, заявляют исследователи.

Другие новости за 6 июня 2002 г.

Зонд Mars Odyssey наращивает усилия по поиску воды на Марсе