Частицы темной материи нашли в вакууме

Вакуум может вращать электромагнитные волны, установили сотрудники итальянского Национального института ядерной физики. Они пропустили линейно поляризованный лазерный луч сквозь сильное магнитное поле и получили на выходе эллиптически поляризованный пучок света. Эксперименту посвящена статья в авторитетном журнале Physical Review Letters.

Авторы статьи отмечают, что эффект крайне слаб - при оптическом пути в 1 метр свет оказался поляризован всего на половину миллиардной доли градуса. Тем не менее, ученые убеждены в правильности данных - они основаны на результатах 44 тысяч замеров.

Согласно классическим уравнениям Максвелла, описывающим распространение света, сами постоянные поля никак не влияют на поведение волн. Из квантовой теории поля, однако, известно, что в вакууме рождаются разнообразные пары "частица-античастица". Гипотетическую частицу, которая "закручивает" свет (то есть изменяет его поляризацию) назвали аксионом. По мнению физиков, аксионы взаимодействуют не со всеми фотонами, а только с теми, которые поляризованы параллельно внешнему магнитному полю, сообщается на сайте PhysicsWeb.org.

Астрофизики допускают, что аксионы составляют основу "темной материи", более распространенной во Вселенной, чем обычное вещество, но при этом невидимой. Тем не менее, существование аксионов могут подтвердить именно астрономические данные. Так, вблизи некоторых нейтронных звезд возникает магнитное поле, в 10 миллиардов раз более мощное, чем то, которое использовали в эксперименте (а его напряженность, в свою очередь, была примерно в 100 тысяч раз выше напряженности "усредненного" магнитного поля Земли). В этом поле свет должен претерпевать существенные изменения. Ученые говорят, что этот эффект проще всего наблюдать при "затмении пульсаров", но затмение с нужными характеристиками случится не раньше 2020 года.