Моделирование расширило диапазон возможных параметров существования «темных фотонов»
Новые компьютерные симуляции показали, что гипотетические «тёмные фотоны» могли не нагревать плазму ранней Вселенной так сильно, как предполагалось ранее. Это расширяет диапазон параметров, в котором эти частицы могут рассматриваться как один из кандидатов на роль тёмной материи, сообщает Space.com.
Темная материя, по современным оценкам, примерно в пять раз превосходит по массе обычную материю, из которой состоят звезды, планеты, спутники и человеческие тела. Она остается практически невидимой, поскольку не взаимодействует со светом. Одним из возможных объяснений её природы являются тёмные фотоны — гипотетические частицы-носители взаимодействия, отличного от электромагнетизма, который передают обычные фотоны.
Ранее учёные полагали, что в плотной плазме раннего космоса тёмные фотоны превращались бы в обычные. Такой процесс должен был бы дополнительно нагреть плазму и оставить заметные следы, из-за чего космологические наблюдения существенно ограничивали возможные свойства тёмных фотонов.
Больше актуальных новостей читайте в Telegram-канале UA.News.
Исследовательская группа пришла к выводу, что предыдущие расчёты основывались на линейном приближении, согласно которому передача энергии происходит постепенно и равномерно. Моделирование же выявило нелинейные процессы в плазме: после преобразования небольшой части энергии они фактически прекращают дальнейшее преобразование тёмных фотонов в обычные. Следовательно, значительного нагрева ранней Вселенной могло и не произойти.
Участник команды Ансон Гук из Университета Мэриленда заявил, что предыдущие ограничения предполагали, что сила соответствующего взаимодействия должна быть в 108 раз слабее, чем она может быть на самом деле. По словам исследователя Мохамада Шалаби из Института Периметра, правильный расчёт свойств плазмы ранней Вселенной позволит экспериментам проверять новые области параметров. Исследование было опубликовано 13 августа в журнале Physical Review Letters.
