Научные исследования и технические разработки
по физике. Новости, факты, люди, интервью. Теория и практика.
Каталог статей. Каталог ссылок. Форум. Научно-технические разработки.
Документация, библиотека.
Палата мер и весов. Работа
для физиков. Юмор, сатира, лирика.
Американские и канадские физики рассмотрели возможность существования новой частицы Х и её античастицы анти-Х
Американские и канадские физики рассмотрели возможность существования новой частицы Х и её античастицы анти-Х, схема распада которых объясняет и появление тёмной материи, и существующий дисбаланс между материей и антиматерией. Масса Х должна составлять около 1 ТэВ. При её распаде образуется нейтрон или пара новых «скрытых» частиц Y и Φ с массой в 2–3 ГэВ. Анти-Х распадается с появлением антинейтрона или пары анти-Y и анти-Φ. Две последние частицы и рассматриваются авторами в качестве составляющих тёмной материи.
Барионную асимметрию — преобладание вещества над антивеществом — принято связывать с нарушением CP-инвариантности, то есть с неинвариантностью законов физики относительно операции зеркального отражения с одновременной заменой всех частиц на античастицы. Новая модель также опирается на этот механизм: здесь Х распадается с получением нейтронов чаще, чем анти-Х — с образованием антинейтронов. При этом Х, разумеется, реже распадается на частицы тёмной материи, чем анти-Х — на соответствующие античастицы. После аннигиляции, таким образом, остаётся видимая материя и более массивная часть «скрытой» (тёмной) антиматерии.
Учёные подумали и о том, как можно обнаружить анти-Y и анти-Φ. В отличие от вимпов, которые используются во многих теориях тёмной материи, пары этих частиц не аннигилируют, что усложняет задачу. Однако анти-Y и анти-Φ могут инициировать распад протона с образованием заряженного каона. Детекторы, теоретически способные регистрировать распады протона (в эксперименте это явление до сих пор не наблюдалось), могут «поймать» такой каон, энергия которого должна заметно превышать энергию его аналогов, появляющихся в других теориях — расширениях стандартной модели.
Детектор SuperKamiokande, размещённый в шахте на глубине в 1 000 метров (фото Kamioka Observatory, Institute for Cosmic Ray Research, University of Tokyo).
В эту группу детекторов входит, к примеру, японский SuperKamiokande. «Я думаю, у нас есть небольшой шанс зарегистрировать те эффекты, которые заложены в нашу модель», — резюмирует один из авторов гипотезы Крис Сигурдсон (Kris Sigurdson), представляющий Университет Британской Колумбии.
Полная версия отчёта опубликована в журнале Physical Review Letters; препринт статьи можно скачать с сайта arXiv.