Учёные проверили пятую силу с помощью нейтронных звёзд и жёстко ограничили её

MaxДзенTelegram

Международная группа физиков использовала нейтронные звёзды как природные лаборатории для проверки одной из самых смелых гипотез современной теории — существования так называемой пятой фундаментальной силы. Исследование, опубликованное в журнале Physical Review Letters, показало, что если новая сила и существует, её влияние на вещество крайне мало и заметно слабее, чем допускали прежние модели.

Учёные рассматривали гипотетические скалярные бозоны — частицы, которые могли бы переносить дополнительную фундаментальную силу, не входящую в Стандартную модель. Предполагалось, что такие частицы способны взаимодействовать с нуклонами в недрах нейтронных звёзд и уносить энергию, ускоряя их охлаждение. В земных лабораториях проверить это практически невозможно из‑за предельной чувствительности установок и сильных фоновых шумов.

Авторы работы смоделировали эволюцию нейтронных звёзд от момента гравитационного коллапса до стадии так называемых «холодных» объектов и сравнили расчётные температуры с данными астрономических наблюдений. Если бы скалярные частицы активно взаимодействовали с плотной материей звезды, её поверхность сегодня должна была бы быть заметно холоднее. Наблюдения такого эффекта не подтвердили.

Сопоставление моделей и реальных температур позволило резко сузить допустимый диапазон параметров новой силы. Учёные пришли к выводу, что возможное взаимодействие скалярных частиц с нуклонами как минимум в десять раз слабее прежнего верхнего порога. Это исключает целый класс теорий, в которых такие частицы играют заметную роль в эволюции звёзд. Исследователи подчёркивают, что хотя прямых следов пятой силы обнаружить не удалось, нейтронные звёзды продемонстрировали свою уникальную ценность как инструмент проверки фундаментальной физики вне лабораторий, сообщает sterlegrad.ru.

Читайте также:

MaxДзенTelegramВКонтактеОдноклассники