Група фізиків запропонувала нову гіпотезу, що повинна пов’язати темну матерію та антиматерію. В основі гіпотези лежить нова частинка - дослідники назвали її частинкою-X. Ця елементарна частинка та її античастинка розпадаються, і малюнок розпаду пояснює у спостережуваному Всесвіті "перекіс" убік матерії, а не антиматерії, і природу темної матерії. Робота вчених опублікована в журналі Physical Review Letters, а коротко про неї пише портал Physics World.

Частинки антиматерії відрізняються від частинок "звичайної" матерії знаком електричного заряду, і при взаємодії два типи цих часток взаємно знищуються (процес анігіляції). У Всесвіті матерії набагато більше, ніж антиматерії, і цей факт дотепер не отримав задовільного пояснення.Темною матерією називають поки не виявлену експериментально субстанцію, що не бере участь в електромагнітній взаємодії, але при цьому бере участь у гравітаційній. Вважається, що на її долю припадає близько 23 відсотків всієї маси у Всесвіті.

Запропонована авторами нової роботи частинка-X має масу близько 1000 гігаелектронвольт (це приблизно в 1000 разів більше маси протона) і може розпадатися на нейтрон або на "приховані" частинки (тобто частинки, що відносяться до темної матерії), названі Y та Ф (фі), кожна масою близько 2-3 гігаелектронвольт. Античастинка анти-X, відповідно, може перетворюватися в нейтрон або анти-Y і анти-Ф.

Відповідно до принципу порушення CP-інваріантності, частинки з більшою ймовірністю розпадаються на матеріальні частинки, а не на антиматеріальні. Відповідно, частинка-X трансформується в нейтрон частіше, ніж анти-X - в антинейтрон. При цьому анти-X частіше розпадається на анти-Y і анти-Ф, ніж на Y і Ф. У молодому Всесвіті відбулося взаємознищення практично всіх можливих пар частинок і античастинок, але серед залишених «прихованих» античастинок було більше, ніж часток "звичайної" матерії (відповідно, у видимому Всесвіті античастинок майже не залишилося).

Автори припустили, що частинки анти-Y і анти-Ф не анігілюють один з одним, проте  вони здатні стимулювати розпад протонів - процес, заборонений у рамках Стандартної моделі (найбільш загальноприйнятої на сьогодні теорії, що пояснює фундаментальні фізичні взаємодії). Протон, відповідно до положень нової гіпотези, перетворюється в каон (К-мезон), і при цьому частинка анти-Y перетворюється у Ф. Каони можна зареєструвати за допомогою спеціальних детекторів, а це значить, що нова модель може бути перевірена експериментально.

Колеги авторів стримано поставилися до їхньої роботи: хоча деякі фізики назвали нову модель "цікавою", вони відзначили, що до теперішнього часу було запропоновано ще як мінімум три моделі, які пов’язують темну матерію з "нестачею" у Всесвіті антиматерії.

На фото зображений нейтринний детектор SuperKamiokande, теоретично здатний виявити появу каонів.

За матеріалами: lenta.ru