RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 11, 2025
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Новости физики в Интернете


Поиск частиц тёмной материи (ТМ)

В эксперименте DAMA/LIBRA (Национальная лаборатория Гран Сассо, Италия) ведется поиск рассеяния частиц ТМ на сцинтилляционных кристаллах NaI(Tl) с общей массой ≈ 250 кг и в течение 20 лет сообщается о наблюдении сезонных вариаций сигнала, соответствующих изменению потока ТМ через детектор при движении Земли по орбите [1, 2]. Но в других экспериментах с отличающимися методами детектирования или с меньшей набранной статистикой наличие подобных сезонных вариаций не подтверждалось. В эксперименте ANAIS-112 (Подземная научная лаборатория в Канфранке, Испания) применяются такие же кристаллы NaI(Tl) с общей массой ≈ 112,5 кг, и за шесть лет получен объём статистических данных, достаточный для проверки результата DAMA/LIBRA о сезонных вариациях [3]. Однако на уровне достоверности 4 σ сезонных вариаций также не обнаружено. Таким образом, весьма вероятно, что в данных эксперимента DAMA/LIBRA имеется неучтённая погрешность, имитирующая сезонные вариации потока ТМ. Природа ТМ, составляющей примерно 27 % массы Вселенной, до настоящего времени остается невыясненной. ТМ, если она состоит например из аксионов [4], может быть недетектируемой в экспериментах подобного типа. [1] Рябов В А, Царев В А, Цховребов А М УФН 178 1129 (2008); Ryabov V A, Tsarev V A, Tskhovrebov A M Phys. Usp. 51 1091 (2008) [2] Александров А Б и др. УФН 191 905 (2021); Aleksandrov A B et al. Phys. Usp. 64 861 (2021) [3] Amare J et al. Phys. Rev. Lett. 135 051001 (2025) [4] Матвеев В А УФН 194 1250 (2024); Matveev V A Phys. Usp. 67 1180 (2024)

Спин-триплетный экситонный диэлектрик

Экситонный диэлектрик представляет собой конденсат экситонов – связанных состояний электронов и дырок [5]. Фаза экситонного диэлектрика ранее уже наблюдалась в ряде материалов, но только в синглетном состоянии с одинаково направленными спинами электрона и дырки. J. Liu (Калифорнийский университет в Ирвайне, США) и соавторы в эксперименте с соединением HfTe5 в магнитном поле впервые получили свидетельства спин-триплетного состояния [6]. С увеличением магнитного поля B происходил топологический переход Лифшица [7] в одномерную фазу Вейля и переход полуметалла в диэлектрик. Сохранение диэлектрического состояния до B = 72 Тл позволяет предположить образование коррелированной фазы, соответствующей спин-триплетному состоянию экситонного диэлектрика, а численное моделирование подтверждает эту интерпретацию. Спин-триплетная фаза интересна, в частности, тем, что она может проявлять необычные магнитные свойства, такие как спиновая сверхтекучесть. [5] Келдыш Л В УФН 187 1273 (2017); Keldysh L V Phys. Usp. 60 1180 (2017) [6] Liu J et al. Phys. Rev. Lett. 135 046601 (2025) [7] Воловик Г Е УФН 188 95 (2018); Volovik G E Phys. Usp. 61 89 (2018)

Поперечный эффект Томсона

A. Takahagi (Нагойский университет, Япония) и соавторы впервые наблюдали в эксперименте поперечную версию известного термоэлектрического эффекта Томсона [8]. В обычном эффекте Томсона, обнаруженном ещё в 19-м веке, скорость выделения тепла в единице объёма dq/dt пропорциональна вектору плотности электрического тока и градиенту температуры T в том же направлении. В поперечном эффекте Томсона, как показано в [8], dq/dt зависит от взаимно перпендикулярных плотности тока, градиента T и направления магнитного поля. Эксперимент проводился с поликристаллами Bi88Sb12, синтезированными методом искрового плазменного спекания. Для выделения термоэлектрического эффекта приложенное электрическое поле было промодулировано. Термография с помощью ИК-камеры в магнитном поле подтвердила переменное выделение тепла, соответствующее поперечному эффекту Томсона. [8] Takahagi A et al. Nature Physics 21 1283 (2025)

Мнимая часть задержки по времени

Во многих физических процессах переход из начального состояния в конечное происходит с задержкой по времени. Её математическое выражение через матрицу рассеяния имеет в общем случае комплексную форму. Действительная часть интерпретируется напрямую как время нахождения сигнала внутри рассеивающей системы, но смысл мнимой добавки оставался неясным. M. Asano и др. в 2016 г. показали теоретически, что комплексная часть должна описывать сдвиг центральной частоты волнового пакета в фурье-разложении сигнала. Исследователи из Мэрилендского университета в Колледж-Парке (США) I.L. Giovannelli и S.M. Anlage в своём эксперименте подтвердили эту интерпретацию [9]. С помощью осциллографа и сетевого анализатора наблюдалось прохождение микроволновых импульсов гауссовой формы через петлю, состоящую из двух неравных по длине коаксиальных кабелей. Зарегистрирован сдвиг на 0,48 МГц центральной частоты пакетов в фурье-разложении, выражаемый через мнимую часть задержки по времени в соответствии с теорией M. Asano и др. [9] Giovannelli I L, Anlage S M Phys. Rev. Lett. 135 043801 (2025)

Гравитационно-волновой всплеск GW231123

Среди событий слияния чёрных дыр (ЧД), зарегистрированных гравитационно-волновыми детекторами LIGO/Virgo/KAGRA, до последнего времени рекордно большой массой ЧД, образовавшейся в результате слияния, была ≈ 140M☉. В работе [10] представлены результаты наблюдений двумя детекторами LIGO события GW231123, в котором итоговая масса ЧД составляет уже (190-265)M☉, массы слившихся ЧД оцениваются как 137+22−17M☉ и 103+20−52M☉, а их безразмерные спины ≈ 0,9 и ≈ 0,8. Необычным свойством события GW231123 является то, что одна или обе слившиеся ЧД имели массы, попадающие в так называемый массовый зазор (60-130)M☉. В пределах этого интервала ЧД не могут формироваться из-за образования пар e+e− в ядре звезды и потери ею массы. Однако, границы зазора известны неточно из-за теоретических неопределённостей. Наличие ЧД в пределах запрещённого зазора может объясняться слиянием звёзд перед гравитационным коллапсом или слиянием уже образовавшихся ЧД в плотном скоплении. Предшествующие слияния ЧД способны объяснить большую величину их угловых моментов, но сложностью этого механизма является вылет ЧД из скопления после слияния за счёт скорости отдачи. Также рассматривалась модель с первичными ЧД, имеющими массы внутри массового зазора и нарастившими спин в процессе аккреции [11]. Гипотеза о существовании первичных ЧД была предложена в 1966 г. Я.Б. Зельдовичем и И.Д. Новиковым [12]. [10] Abac A G et al. arXiv:2507.08219 [astro-ph.HE] [11] De Luca V, Franciolini G, Riotto A arXiv:2508.09965 [astro-ph.CO] [12] Зельдович Я Б, Новиков И Д Астрон. ж. 43 758 (1966); Zel’dovich Ya B, Novikov I D Sov. Astron. 10 602 (1967)

Новостной канал

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.

Физические ресурсы Рунета
© Успехи физических наук, 1918–2025
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение