Темная материя, также известная как скрытая масса, - пока не обнаруженная экспериментально субстанция, которая должна объяснить противоречия между данными наблюдений и существующими физическими моделями. Еще в 30-е годы прошлого века астрономы обнаружили, что наблюдаемые взаимодействия между звездами, галактиками и галактическими скоплениями не могут протекать так, как они протекают. Взаимодействующим объектам не хватало массы. Для объяснения несоответствия была предложена гипотеза о существовании темной материи - она отвечает приблизительно за 20 процентов всей массы Вселенной.

Темная материя участвует в гравитационном взаимодействии, но не участвует в электромагнитном. Это означает, что наблюдать частицы темной материи (их называют вимпами, от английского сокращения WIMP - Weakly Interactive Massive Particles - слабо взаимодействующие массивные частицы) непосредственно нельзя. Ученые предложили несколько способов косвенного обнаружения вимпов по следам их столкновений с частицами "обычного" вещества.

Эксперимент по поиску вимпов, проект CDMS, проходит под землей на глубине более 600 метров в шахте по добыче железной руды, находящейся в Миннесоте. Такое расположение необходимо для того чтобы, по возможности, отсечь все посторонние взаимодействия - многие частицы не проходят сквозь толстый слой почвы. Охлажденные почти до температуры абсолютного нуля детекторы из сплава кремния и германия регистрируют столкновения "пробившихся" частиц с частицами самих детекторов.

В 2007 году ученые зарегистрировали два "подозрительных" столкновения. Для окончательной уверенности требуется как минимум пять. Сами авторы работы говорят, что два пойманных столкновения не являются статистически значимыми. Тем не менее, они рассматривают свои результаты как очень важные, так как до сих пор никому не удавалось получить ни одного подтверждения существования вимпов.

Несмотря на то что гипотеза о существовании темной материи очень популярна у физиков, не все признают ее правомерной. Совсем недавно было опубликовано сразу несколько работ, в которых показано, что некоторые аномальные процессы, которые было принято описывать с использованием скрытой массы, могут быть объяснены другим путем.

С Ленты.

Физики показали ненужность темной материи
[ad]
Физики объяснили аномальный избыток высокоэнергетических электронов в космосе, не прибегая к темной материи. В созданной учеными модели "лишние" частицы порождаются излучением звезд. До сих пор одним из самых приемлемых объяснений считались взаимодействия частиц темной материи. Статья авторов принята к печати в журнале The Astrophysical Journal. Ее основное содержание приведено на портале Nature News.
Избыток высокоэнергетических электронов в космическом излучении был обнаружен в ходе нескольких экспериментов, использующих различные методы. Практически сразу было предложено объяснение этого феномена: элементарные частицы высоких энергий могут являться результатом аннигиляции частиц темной материи.

Темной материей называют пока еще не открытую субстанцию, которая "ответственна" приблизительно за 23 процента массы Вселенной. Предположения о ее существовании появились после того, как было обнаружено, что многие взаимодействия в космосе не могут протекать так, как они протекают: их участники должны были бы быть тяжелее, чем на самом деле.

Авторы новой работы предложили теорию, в которой задействованы только "обычные" явления. Одним из источником электронов во Вселенной являются взрывы сверхновых. По мере движения электронов сквозь Млечный Путь их энергия падает. Существование высокоэнергетических электронов в рамках этой теории не объяснялось. Исследователи предположили, что излучение, испускаемое звездами, способно воздействовать на энергию электронов таким образом, что конечное распределение этих элементарных частиц по энергиям будет соответствовать наблюдаемому.

Новая модель хорошо объясняла данные, полученные несколькими космическими аппаратами, в том числе аппаратом PAMELA, который обнаружил в космосе необычное соотношение электронов и позитронов (антиматериальных аналогов электронов).

В прошлом году еще два коллектива ученых предложили "обычное" объяснение другому феномену, который часто связывают с темной материей - необычному распределению в космосе гамма-излучения.
С Ленты.

В двух словах, доказывается анизотропность физических констант в зависимости от плотности массы, что приводит к усилению взаимодействия в центрах масс и ослаблению на периферии.

Такая неравномерность физических законов в середине галактик и на их окраинах может объяснить многие эффекты без привлечения излишней сущности - гипотетической тёмной материи.

Теория обходится существенно меньшим количеством введённых допущений (вроде тёмной материи), что (в сочетании со строгими математически доказательствами) по правилу бритвы Оккама делает её заслуживающей внимания.

Как пример, полевая физика сводит свойства слишком обширного ряда элементарных частиц, введённых современной физикой, к варьированию свойств существенного более скромного семейства частиц базовых, но уже в зависимости от единственной сущности - энергии их полевой оболочки.

К слову, в полевой физике электродинамика полностью математически выводится (в те же формулы. что и обычно), но только исходя из чисто механических представлений, что опять заметно сокращает число задействованных для описания мира сущностей.