Темная материя и антиматерия — две самых больших загадки Вселенной. Согласно астрономическим наблюдениям, в космосе намного больше массы, чем мы видим. Эту невидимую массу называют темной материей. Мы не знаем, из чего она состоит, но гипотез существует множество: электрически заряженные частицы, темные фотоны, сверхтяжелые гравитино и так далее.
Антиматерию, с другой стороны, ученые могут изучать напрямую. По сути, это обычная материя с отрицательным зарядом. Но это значит, что если частица и соответствующая ей античастица встречаются, они взаимно уничтожают друг друга, высвобождая энергию. Согласно научным моделям, во время Большого взрыва было создано равное количество материи и антиматерии, но, судя по экспериментальным данным, теперь антиматерия встречается очень редко.
В новом эксперименте физики ЦЕРНа собирались найти вероятную связь между асимметрией материи и антиматерии и темной материей. Разработанный ими метод в общих чертах напоминает многие другие, которые проводились в прошлом: надо изолировать частицы и изучить их поведение на предмет аномалий, указывающих на вмешательство темной материи. Его отличие в том, что вместо обычной материи ученые решили использовать антиматерию, рассказывает New Atlas.
Антипротоны, созданные в лаборатории ЦЕРН, были заключены в ловушку Пеннинга, которая не давала им коснуться обычной материи. Ученые измеряли эти античастицы и меняли их спиновые состояния — тысячу раз за три месяца.
Если бы за это время произошло нечто необычное, это стало бы признаком вмешательства темной материи. Но им не удалось зафиксировать никаких следов взаимодействия антиматерии и темной материи. Тем не менее, отсутствие результата в данном случае можно считать за результат: он означает лишь, что взаимодействие аксионов (гипотетических кандидатов на звание темной материи, которые надеялись обнаружить физики) с антипротонами не происходит в диапазоне от 0,1 до 0,6 гигаэлектрон-вольт. Этот вывод пригодится в дальнейших исследованиях.
Решение проблемы барионной асимметрии предложила недавно команда физиков из США. Возможно, она исчезла в результате столкновения с тройкой бозонов Хиггса, одним известным и двумя неизвестными.
