Учёные произвели пятую силу с помощью нейтронных звёзд и жёстко ограничили её

Международная команда физиков применила нейтронные звёзды как природный инструмент для проверки гипотезы о существовании пятой фундаментальной силы. Работа, опубликованная в Physical Review Letters, показала, что если такая сила и присутствует, её воздействие на вещество оказывается значительно слабее, чем предполагали ранние модели.

Учёные рассматривали скалярные бозоны — гипотетические частицы, которые могли бы переносить новую фундаментальную силу, отсутствующую в Стандартной модели. По идее теоретиков, эти частицы должны взаимодействовать с нуклонами в плотных недрах нейтронных звёзд и уносить энергию, ускоряя их охлаждение. Проверить подобные процессы в земных условиях практически невозможно из-за ограниченной чувствительности приборов и сильных шумов.

Авторы исследования проследили эволюцию нейтронных звёзд — от момента коллапса до стадии «холодных» объектов — и сопоставили расчётные температуры с реальными астрономическими наблюдениями. Если бы скалярные частицы активно взаимодействовали с материей звезды, её поверхность сейчас должна была бы быть значительно холоднее. Наблюдений, подтверждающих такое охлаждение, не обнаружено.

Сравнение моделей и измерений позволило сильно ограничить параметры возможной новой силы. Учёные пришли к выводу, что взаимодействие скалярных частиц с нуклонами как минимум в десять раз слабее предыдущих оценок. Это исключает ряд теорий, в которых такие частицы заметно влияют на эволюцию звёзд. При этом исследователи подчёркивают, что нейтронные звёзды остаются уникальным инструментом для проверки фундаментальных идей физики вне лабораторных условий, передаёт sterlegrad.ru.