 |
RSS-ленты |
|
|||||
| Выпуск 6, 2025 |
|
||||||
|
|
|
||||||
Новости физики в Интернете | ||
Ультрапериферийные столкновения ядер на Большом адронном коллайдере (БАК)1 июня 2025Если при близком пролёте двух релятивистских ионов атомные ядра геометрически не перекрываются, то сильные взаимодействия между нуклонами невозможны, но ядра, тем не менее, могут возбуждаться взаимным электромагнитным полем и испытывать диссоциацию. В эксперименте ALICE на БАК исследованы ультрапериферийные столкновения ядер свинца 208Pb – 208Pb с энергией в системе центра масс 5,02 ТэВ и впервые в фотоядерных реакциях наблюдались превращения ядер свинца в ядра золота [1]. С помощью адронных калориметров измерены сечения реакций с вылетом из ядра 208Pb до трёх протонов и до трёх нейтронов. При таких распадах образуются различные изотопы таллия, ртути, золота и свинца. Как оказалось, теоретические предсказания модели RELDIS в некоторых случаях расходятся с результатами эксперимента. Например, для процессов с вылетом одного и двух протонов модель даёт на ≈ 17-25 % меньшую величину сечения реакции. Возможно, полученные новые данные помогут улучшить теоретическое описание столкновения ядер. О фундаментальных проблемах ядерной физики см. [2]. [1] Acharya S et al. Phys. Rev. C 111 054906 (2025) [2] Матвеев В А УФН 194 1250 (2024); Matveev V A Phys. Usp. 67 1180 (2024) Поиск частиц тёмной материи (ТМ)1 июня 2025Хотя средняя плотность ТМ (скрытой массы Вселенной) в 5,6 раза больше, чем средняя плотность обычного барионного вещества, пока неизвестно, из чего состоит ТМ. Вероятными кандидатами являются новые элементарные частицы вне Стандартной модели, и в ряде экспериментов ведутся поиски эффектов взаимодействия частиц ТМ с веществом детекторов. Представлены первые результаты поиска лёгких (≤ 1 ГэВ) частиц ТМ в подземном эксперименте XENONnT (Гран-Сассо, Италия), где рабочей средой детектора служит жидкий ксенон [3]. Поскольку для случая лёгких частиц ТМ сигнал прямых сцинтилляционных фотонов мал, поиск был сосредоточен на наблюдении вторичного сцинтилляционного излучения электронов, которые могли вылетать при взаимодействии с частицами ТМ. Рассмотрены несколько моделей ТМ: частицы с массами от 10 до 106 кэВ, взаимодействующие с электронами посредством частиц-медиаторов, и бозоны (аксионоподобные частицы или тёмные фотоны). Частицы ТМ пока не зарегистрированы, но для указанных моделей получены ограничения на сечения взаимодействия и на константу связи с электронами. Установленные ограничения подтверждают, а в некоторых областях параметров улучшают ограничения, найденные в предшествующих экспериментах. О другом принципе детектирования аксионоподобной ТМ см. в [4]. [3] Aprile E et al. Phys. Rev. Lett. 134 161004 (2025) [4] Вергелес С Н и др. УФН 193 113 (2023); Vergeles S N et al. Phys. Usp. 66 109 (2023) Калибровочная теория гравитации1 июня 2025Построение теории квантовой гравитации было начато ещё в 1935 г. в работе М.П. Бронштейна [5]. С тех пор предложено несколько подходов к квантованию гравитационного поля и к объединению его с полями Стандартной модели элементарных частиц, однако до сих пор эта задача полностью не решена. Исследователи из Университета Аалто (Финляндия) M. Partanen и J. Tulkki разработали расширение теории TEGR (телепараллельный эквивалент Общей теории относительности), позволяющее рассматривать гравитацию как калибровочное поле и включающее все поля Стандартной модели [6]. В их работе используются компактные конечномерные калибровочные группы симметрии и восьмиспинорный формализм. Представлены диаграммы Фейнмана для взаимодействия гравитонов с обычными частицами, напоминающие взаимодействия частиц в Стандартной модели, и в однопетлевом приближении показана перенормируемость построенной теории. Если перенормируемость сохраняется во всех порядках теории возмущений (пока это не доказано), то с помощью новой теории можно будет описывать процессы при больших энергиях. [5] Горелик Г Е УФН 175 1093 (2005); Gorelik G E Phys. Usp. 48 1039 (2005) [6] Partanen M, Tulkki J Reports on Progress in Physics 88 057802 (2025) Гидраты при высоких давлениях1 июня 2025Известно, что при больших давлениях вода и водород образуют различные стехиометрические соединения. Молекулы-хозяева H2O составляют подрешётку, напоминающую чистый лёд, в то время как молекулы H2 занимают промежуточные положения или замещают H2O. В предшествующих экспериментах с лазерным нагревом уже был зарегистрирован переход между фазами C2 (состав (H2O)H2) и C3 (состав (H2O)(H2)2) в диапазоне 44 – 60 ГПа, однако структурная информация о C3 оставалась ограниченной. A.F. Goncharov (Институт Карнеги, США) и соавторы выполнили новый эксперимент в условиях избытка водорода, в котором наблюдался переход из C2 в C3 при комнатной температуре в диапазоне давлений 47 – 103 ГПа, причём после декомпрессии C3 оставалась метастабильной до 40 ГПа [7]. Измерения методами рентгеновской дифракции и рамановской спектроскопии проведены в алмазных ячейках с лазерным нагревом. Как оказалось, при давлении 69 ГПа структура фазы C3 является кубической с пространственной группой Fd3̅m. Выполненные авторами расчёты «из первых принципов» предсказывают давления, при которых фазы C2 и C3 остаются стабильными или метастабильными. [7] Goncharov A F et al., arXiv:2505.07091 [cond-mat.mtrl-sci] Линия нейтрального водорода 21 см в эпоху реионизации1 июня 2025Реионизация водорода во Вселенной, произошедшая на красных смещениях z ≈ 6.4 – 15, была вызвана излучением первых звёзд и чёрных дыр, но детали этих процессов пока до конца не прояснены, особенно, в связи с наблюдениями телескопом им. Дж. Уэбба неожиданно большого количества ранних галактик (см. обзор [8]). Одним из методов исследования эпохи реионизации является измерение поглощения реликтового излучения в линии 21 см нейтрального водорода. Из-за сильных фонов пока не удаётся достоверно зарегистрировать данное поглощение, но были получены некоторые ограничения на его величину. В двух программах наблюдений представлены новые ограничения такого рода. С помощью антенной решетки LOFAR впервые получено ограничение сверху на спектр мощности поглощения (146,61 мК)2 при z = 9,16 и волновом числе k = 0,05 Мпк−1 с направления на источник 3C196, где в фоновом излучении имеется холодное пятно [9]. А с помощью широкоугольной решетки Мерчисона (MWA) получено наиболее сильное ограничение во всех направлениях – (30 – 40 мК)2 при z = 6 – 7 и k ≈ 0,13 Мпк−1 [10]. Эти данные свидетельствуют о наличии нагретой межгалактической среды при красных смещениях z = 6,5 – 7,0, что ограничивает предлагавшиеся модели «холодной реионизации». [8] Сильченко О К УФН 195 188 (2025); Sil’chenko O K Phys. Usp. 68 177 (2025) [9] Ceccotti E et al., arXiv:2504.18534 [astro-ph.CO] [10] Nunhokee C D et al., arXiv:2505.09097 [astro-ph.CO] |
Новости физики в Интернете — раздел журнала Успехи физических наук, ежемесячно публикующего обзоры современного состояния наиболее актуальных проблем физики и смежных с нею наук. В данном обзоре новостей представлены последние открытия в физике и астрофизике. Постоянный ведущий — Ю.Н. Ерошенко. Материалы подготовлены на основе электронных препринтов и бюллетеней. | |
|
© Успехи физических наук, 1918–2025 Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение |