2697
Нове дослідження показує, що дані про охолодження нейтронних зірок дають змогу встановити найсуворіші обмеження на існування гіпотетичної п’ятої сили природи.
Команда з DESY, INFN, Університету Сіднея та Університету Падуї проаналізувала, як скалярні частинки — гіпотетичні безспінові частинки — могли б прискорювати втрату тепла надщільними зірками. «Усі явища… визначаються чотирма фундаментальними силами», — наголосив Едоардо Вітальяно, підкреслюючи, що нова взаємодія вимагала б зміни парадигми. Скалярні частинки, згідно з теоріями, можуть порушувати принцип еквівалентності й закон оберненої квадратичної залежності — дві основи гравітації.
Нейтронні зірки, густина яких надзвичайно висока, є природними лабораторіями для тестування таких припущень. Вітальяно пояснив: «нейтронні зірки подібні до теплої їжі… а нові частинки охолодять їх швидше». Моделювання показало, що за наявності ефективної п’ятої сили сучасні зірки мали б бути значно холоднішими, ніж спостерігається. Це означає, що будь-який зв’язок між скалярами та нуклонами має бути вкрай слабким.
Алессандро Лелла підкреслив: «моделювання… призводить до того, що нейтронні зірки були б набагато холоднішими», тому спостереження обмежують силу нової взаємодії. Астрономічні дані виявилися найкращим інструментом для пошуку відхилень на масштабах, менших за товщину волосини.
Дослідження встановило рекордні межі для скалярно-нуклонної взаємодії, уточнивши моделі, що передбачають порушення гравітації. Лелла зазначив: «ми ще не усвідомили весь спектр можливостей… майбутні спостереження можуть принести сюрпризи».
Таким чином, нейтронні зірки стають ключем до пошуку нової фізики, пропонуючи спосіб перевірити існування додаткових вимірів, кандидатів на темну матерію та потенційної п’ятої сили Всесвіту.
Охолодження нейтронних зірок допомогло звузити пошук нової фізики з’явилася спочатку на Цікавості.
