до юбилея
341 день
 
Солнечные нейтрино помогут обнаружить тёмную материю

Солнечные нейтрино помогут обнаружить тёмную материю

В стране и миреНаука и техника
Физики из Технического университета Лиссабона (Португалия) и Оксфордского университета (Великобритания) рассмотрели возможность обнаружения тёмной материи по изменению плотности потока испускаемых Солнцем нейтрино ν.

В новой работе обсуждаются привычные для теоретиков слабовзаимодействующие массивные частицы (вимпы) — наиболее вероятные кандидаты на роль составляющих тёмной материи — в нижнем диапазоне их возможных масс (5–50 ГэВ). После гравитационного захвата Солнцем такие частицы, как считается, должны смещаться в его центральную область. Следствием этого будет некоторое уменьшение температуры «ядра» звезды.

Солнечные нейтрино образуются в ядерных реакциях, протекающих на небольшом расстоянии от центра светила. Реакция 8B → 8Be* + e+ + νe, к примеру, проходит на удалении, составляющем четыре процента от радиуса Солнца, а реакция p + p → 2Н + e+ + νe, дающая основной выход нейтрино, — на расстоянии, равном десятой доле радиуса. Плотность потока солнечных нейтрино, образующихся тем или иным способом, сильно зависит от температуры, причём каждая реакция имеет свой вид зависимости.

Эти закономерности и лежат в основе оригинальной экспериментальной методики. Физики предлагают измерять плотность потока частиц солнечного происхождения, отделять разные их «сорта» друг от друга (здесь учёным помогает то, что реакции дают характерные энергетические спектры нейтрино) и искать отклонения от значений, вычисленных без учёта тёмной материи. По данным авторов, присутствие в недрах Солнца вимпов может увеличить плотность потока 8B-нейтрино на 30% и снизить этот показатель для частиц, образующихся в протон-протонной реакции, на 2%.

Полученные результаты в целом соответствуют представленным в другой недавней работе, которая готовится к публикации в журнале Physical Review D.


Фотоэлектронные умножители детектора Borexino, используемые для регистрации солнечных нейтрино.

Пока, впрочем, никаких аномалий экспериментаторы не наблюдают: Джанпаоло Беллини (Gianpaolo Bellini), работающий с детектором солнечных нейтрино Borexino в итальянской Национальной лаборатории Гран-Сассо, заявляет, что данные опыта хорошо согласуются с расчётами. Отклонение оцениваемой по потоку нейтрино температуры от теоретического значения также, разумеется, не станет строгим доказательством существования тёмной материи, поскольку расхождения всегда можно объяснить недостаточной точностью современных моделей Солнца.

Полная версия отчёта будет опубликована в журнале Science.

Вступайте в группу Новости города Новокузнецк в социальной сети Вконтакте, чтобы быть в курсе самых важных новостей.

всего: 411 / сегодня: 1

Комментарии /0

После 22:00 комментарии принимаются только от зарегистрированных пользователей ИРП "Хутор".

Авторизация через Хутор:



В стране и мире