Темная материя так и не показала себя в испытаниях БАК, но ученые не сдаются

Последние исследования, проведенные с использованием Большого адронного коллайдера (БАК), не выявили следов темной материи, однако пролили свет на важные ограничения, которые помогут в дальнейших экспериментах. Темная материя, считается, составляет около 85% массы Вселенной и может объяснить необычное гравитационное поведение галактик и их скоплений. Однако ее состав до сих пор остается загадкой.

Ранее главным кандидатом на роль составляющей темной материи считались WIMP (слабо взаимодействующие массивные частицы), но исследования в БАК не подтвердили их существование. Это заставило ученых искать альтернативные теории.

Профессор физики Дипак Кар из Университета Витватерсранда в Йоханнесбурге и его бывшая студентка Суканья Синха из Университета Манчестера разработали новый метод поиска потенциальных "темных кварков" и "темных глюонов". Они предполагают, что темная материя может взаимодействовать с известными частицами Стандартной модели физики элементарных частиц.

В БАК происходят столкновения протонов с почти световой скоростью, в результате которых образуются струи короткоживущих субатомных частиц. Кар и Синха предполагают, что в этих струях могут присутствовать и темные частицы, что приведет к несоответствию энергии из-за невидимых темных частиц.

Их исследование с использованием данных эксперимента ATLAS в БАК не обнаружило доказательств существования "полувидимых" струй, но установило верхние пределы свойств теоретических темных частиц. Это позволит более точно настроить будущие эксперименты по поиску темной материи.

Результаты исследования опубликованы в журнале Physics Letters B . Эта работа является значительным шагом в понимании природы темной материи, хотя многое еще предстоит выяснить в будущих экспериментах.