123
Наука Новости

Ученые из казанского вуза нашли новую частицу темной материи

Приглашенный профессор кафедры квантовой электроники и магнитной радиоспектроскопии КФУ, сотрудник Open Lab «Магнитная сверхтекучесть и нелинейный магнитный резонанс» Юрий Буньков и выпускник Института физики КФУ, постдок той же лаборатории Расул Газизулин совершили открытие мирового масштаба в области физики элементарных частиц, сообщает пресс-служба вуза.

Предсказанную в 30-е годы молодым итальянским физиком-теоретиком Этторе Майорана частицу искали во Вселенной ученые всего мира. Найти ее удалось российским ученым в сверхтекучем Не3.

Научный прорыв состоялся в Институте Нееля (Гренобль, Франция), где работает Буньков и проходит стажировку Газизулин. Только там, в единственном месте во всем мире, есть установка, которая  позволяет достигать температур до 0, 001 Кельвина (-273, 149 градусов Цельсия).

«На установке в Гренобле мы охладили Не3 до такого состояния, когда его теплоемкость перестала падать экспоненциально и вышла на другую зависимость, которая соответствует элементарным частицам майорано,- рассказал Буньков, — То есть исследования показали, что при сверхнизких температурах теплоемкость определяется не Не3, а возбуждениями в Не3 под названием майорано. Это большая победа в общей физике!».

Предварительные результаты исследований были опубликованы учеными в журнале Journal of Low Temperature Physics в 2014 году.  Специальные измерения для обнаружения частицы Буньков и Газизуллин начали год назад, тогда же написали статью, которая сейчас проходит рецензирование в журнале Nature. Но об их открытии уже узнало мировое научное сообщество: физики обнародовали данные научных изысканий в августе этого года на конференции Quantum Fluids and Solids, проходившей в городе Ниагара-Фолс (США).

В 2015 году первооткрыватели сделали новую серию экспериментов с другими параметрами, которые подтвердили данные предыдущих исследований. Предполагается, что во Вселенной эта частица, названная майорано, может быть частью темной материи. Она также может существовать в процессах радиационного двойного бета-распада частиц.

«Сверхтекучий Не3 является хорошей моделью для исследования Вселенной и космоса. Многие эффекты, существующие во Вселенной, можно смоделировать в Не3, – объяснил Буньков. — Дело в том, что сверхтекучий Не3 и Вселенная описываются очень похожими уравнениями квантовой теории поля. Речь идет, конечно, не о механическом копировании, а о моделировании поведения квантового вакуума в соответствии с квантовой теорией поля. В Не3 мы уже сделали, например, аналогию Большого взрыва во Вселенной и посмотрели, как она развивалась. Результаты этих наших экспериментов были опубликованы в Nature в 1996 году. А это уже экспериментальная космология. Проведение таких экспериментов ранее даже сложно было предположить. Существует и много других эффектов, присущих физике элементарных частиц и космологии, которые можно изучать экспериментально в сверхтекучем Не3. Выдающийся физик-теоретик Григорий Воловик написал книгу «Вселенная в капле Гелия», в которой предсказал много таких эффектов».

Об авторе

Валерия Щеголевская

Валерия Щеголевская

Главный редактор Russian IT World