Польські науковці висунули сенсаційну гіпотезу, що підтверджує існування нової космічної фізики

Фізики з Варшавського університету та Інституту гравітаційної фізики Макса Планка запропонували нову й несподівану модель темної матерії — надважкі електрично заряджені гравітіно. Їхня робота опублікована в журналі Phys­i­cal Review Research і базується на теорії N=8 супергравітації, що поєднує частинки Стандартної моделі та гравітаційний сектор.

Згідно з модифікацією цієї теорії, проведеною Кшиштофом Мейснером і Германом Ніколаї, гравітіно можуть мати масу, близьку до планківської, тобто мільярди мільярдів мас протона, і при цьому бути електрично зарядженими. Шість частинок мають заряд ±1/3, а дві — ±2/3. Через величезну масу вони надзвичайно рідкісні, не розпадаються й потенційно можуть бути кандидатами на роль темної матерії.

Дослідники зазначають, що на відміну від популярних гіпотез про аксіони чи WIMPs, які є електрично нейтральними, гравітіно відкривають новий шлях до пошуку — за їхніми зарядженими слідами в детекторах. Зокрема, новий підземний китайський детектор JUNO, призначений для вивчення нейтрино, теоретично здатний зафіксувати унікальні сигнали від таких частинок. Його 20-тисячний резервуар із синтетичною рідиною та понад 17 тисяч фотопомножувачів дозволяють вловити фотони, що утворюються при русі гравітіно.

Симуляції, проведені командою, показали: гравітіно створюватимуть не помилковий слід у рідкому сцинтиляторі, який неможливо сплутати з будь-якою відомою частинкою. Це стало можливим завдяки поєднанню знань із квантової хімії та фізики елементарних частинок. Водночас вчені визнають, що через їхню крайню рідкісність (за оцінками, лише одна частинка на 10 тис. км³ у Сонячній системі) шанс виявлення залишається надзвичайно малим.

Якщо JUNO чи майбутні експерименти, такі як американський DUNE, зможуть зафіксувати сигнал від гравітіно, це стане першим прямим свідченням фізики на масштабі Планка. Такий прорив не лише розкрив би природу темної матерії, а й міг би підтвердити єдину теорію, що об’єднує гравітацію та квантову фізику.