Физики до сих пор ломают головы над загадкой, из чего состоит 80 % материи во Вселенной. Одна из версий заключается в том, что материя «сделана» из очень легких частиц весом менее одной миллиардной массы электрона, которые часто называют аксионоподобными частицами (axion-like particles — ALPs). Но, поскольку обнаружить такие частицы трудно, исследователям еще не удалось провести эксперименты над различными типами ALP, которые могут входить в состав темной материи.
© Alex Mit | Shutterstock.com
В погоне за частицами астрофизикам помогает гамма-лучевой телескоп, установленный на спутнике «Ферми». Недавно аппарат «поймал» свет, испущенный из центральной галактики в галактическом кластере Персея. Ученым не удалось обнаружить следов аксионоподобных частиц. Кроме того, впервые произведенные наблюдения были достаточно чувствительными для того, чтобы исключить определенные типы ALP.
Обнаружить такие частицы с помощью прямого наблюдения невозможно, однако существует небольшая вероятность того, что они трансформируются в электромагнитное излучение — и наоборот — во время путешествия через магнитное поле. Для того чтобы попытаться обнаружить эти трансформации, ученые из Стокгольмского университета использовали очень яркий источник света — центральную галактику в кластере Персея, расположенную на расстоянии 150 миллионов световых лет от Земли. В результате им удалось исключить из числа кандидатов на вхождение в состав темной материи ряд аксионоподобных частиц.