Магнитосферы нейтронных звёзд могут скрывать следы тёмной материи

Аксионы представляют собой одно из наиболее вероятных объяснений природы тёмной материи, которая не испускает и не взаимодействует со светом непосредственно, однако в теории может превращаться в фотоны при наличии мощных магнитных полей. Магнитосфера магнетаров является подходящей средой для подобного преобразования, что приводит к возникновению слабых радиосигналов, которые могут быть зарегистрированы с помощью современных приборов на Земле и в космосе.

Астрофизики в своей новой работе детально изучили взаимодействие аксионов и плазмонов — коллективных колебаний в плазме. Исследование показало наличие эффекта «утечки» части сигналов: аксионы, трансформируясь в фотоны, могут частично взаимодействовать с плазмонами, что приводит к потере части радиосигналов ещё в магнитосфере звезды, прежде чем они достигнут земных детекторов.

«Представьте себе, что предыдущие исследования были сосредоточены на определенной ноте, донесённой далёкой флейтой, с предположением о её интенсивности, — поясняет ведущий автор Хуго Теркас из Лиссабонского института. — Однако выяснилось, что флейта имеет утечку воздуха, вследствие чего часть аксионов теряется в тишине плазмонов. Таким образом, сигнал, который мы стремимся зафиксировать, значительно слабее, чем предполагалось».

Для обнаружения подобных сигналов сквозь космический «шум» требуются телескопы с существенно повышенной чувствительностью. Ввиду универсальности принципа взаимодействия, данное открытие может оказаться значимым не только для изучения тёмной материи, но и для целого ряда физических систем.

Не пропустите:  В Москве заметили электромобиль UMO 5 от «Яндекс Электро»

Ученые намереваются перейти от пассивного мониторинга сигналов к активным экспериментам. Их цель – создание в лабораторных условиях «искусственную» плазму, воспроизводящую экстремальные условия магнитосферы магнетаров, что позволит глубже понять и, возможно, обнаружить аксионы в контролируемых условиях.

Похожие статьи