Невидимая и загадочная темная материя может вести себя примерно так же, как это делают пионы – нестабильные элементарные частицы, предположительно выступающие в качестве «клея» между нуклонами в ядре атома, заявляют физики в статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters.

Темная материя — невидимая субстанция, о наличии которой можно судить только по ее гравитационному воздействию, она не взаимодействует с электромагнитными волнами, то есть не испускает, не поглощает и не отражает никакое излучение.

На долю «обычной» материи приходится 4,9% массы Вселенной, на темную материю — 26,8%. Темная материя может состоять из тяжелых слабовзаимодействующих частиц — «вимпов» (Weakly Interacting Massive Particles — WIMP).

Группа физиков под руководством Хитоси Мураямы (Hitoshi Murayama) из университета Калифорнии в Беркли (США) выяснила, что темная материя на самом деле может состоять не из «вимпов», а из «симпов», тяжелых сильно взаимодействующих частиц, сопоставив известные нам свойства темной материи с тем, как ведут себя частицы видимой материи.

Как показали их расчеты,

«симпы» будут напоминать по своим физическим свойствам, массе и поведению так называемые пионы – открытые еще в 30 годах прошлого века элементарные частицы, состоящие из кварка и антикварка. Они распадаются за доли наносекунд и, как сегодня считают некоторые физики, являются своеобразным «клеем», который удерживает нейтроны и протоны в атомах на месте.

«Мы уже видели такие частицы. У нее те же самые свойства – та же масса, те же типы взаимодействий, те же самые формулы сильных взаимодействий, которые выдали существование "обычных» пионов. Я крайне обрадован тем, что мы наконец-то приблизились к пониманию того, почему мы и вся видимая материя существует", — заявил Мураяма.

По его словам,

если «симпы» действительно существуют, то следы их существования можно увидеть в том, как «клубки» темной материи взаимодействуют друг с другом в далеких галактиках и их скоплениях, и заставляют обычную материю менять свое положение.

Относительно недавно подобные наблюдения были уже получены – в апреле этого года наблюдения «Хаббла» и VLT за галактиками в скоплении Abell 3827 показали, что взаимодействия между клубами темной материи в сталкивающихся галактиках заставили их звезды и облака газа «обогнать» их на пять тысяч световых лет.

Помимо астрономических свидетельств, по словам Мураямы, данную теорию можно будет проверить на мощных ускорителях частиц. В ближайшее время физики попытаются убедить коллег, работающих с БАК и японским коллайдером SuperKEK-B, попытаться найти «симпы» в взаимодействиях сталкивающихся частиц.