Космический телескоп «Чандра» не нашел доказательств «теории всего»
Logo
Cover

Поиск способа объединения конфликтующих научных моделей в «теорию всего», описывающую все фундаментальные взаимодействия, одна из главнейших задач физики. Обсерватория провела один из первых экспериментов в этой области, исследовав космос в поисках гипотетической частицы, которая могла бы связать Вселенную воедино.

Стандартная модель физики частиц неплохо объясняет Вселенную в микромасштабе, но когда дело доходит до макроскопических объектов, она начинает разваливаться. К примеру, один из крупнейших ее пробелов состоит в том, что она не включает гравитацию. С другой стороны есть общая теория относительности Эйнштейна, которая многократно доказала свою надежность в описании физики массивных объектов вроде планет, звезд, галактик и галактических скоплений. К сожалению, она тоже начинает разваливаться, когда сталкивается с явлениями на квантовом уровне.

Один из претендентов на звании теории всего — теория струн. Вкратце ее идея состоит в том, что каждая частица, которую мы считаем «точкой», может считаться струной. Свойства такой частицы, ее масса или заряд, определяются ее вибрацией. У этой теории есть множество различных версий, но проблема в том, что ее доказательства найти не удается. А наука не любит идеи, которые нельзя доказать.

Однако, возможно, для теории струн еще не все потеряно. Она предсказывает существование гипотетических частиц аксионов, которые, как ни странно, превращаются в фотоны, проходя через магнитные поля. Они могли бы стать необходимым доказательством, пишет New Atlas.

Международная команда ученых использовала для поиска аксионов космическую рентгеновскую обсерваторию «Чандра», направив ее на скопление Персея, расположенное в 240 световых годах от Земли. В галактических скоплениях есть гигантские магнитные поля и яркие источники рентгеновского излучения. Поэтому если там есть аксионы, астрономы могут их заметить.

Команда изучила данные, собранные обсерваторией за пять с лишним суток. В частности, телескоп измерял силу рентгеновских лучей, возникавших в результате падения вещества в сверхмассивную черную дыру, находящуюся в центре одной из галактик скопления Персея. Если бы там были аксионы, «Чандра» смог бы их обнаружить.

Увы, их там не оказалось. Это не значит, что аксионов не существует. Возможно, у них больше масса, или они превращаются в фотоны не так просто, как казалось. Так что пока теория всего остается недостижимой.

В прошлом году команда физиков из Австрии смогли объединить ключевые элементы теории квантовой механики и гравитации. Они доказали возможность квантового порядка времени, который проявляется в новых физических эффектах.