Покровский Ю.Е. «Возможные проявления компактных стабильных объектов темной материи в Cолнечной системе» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 55, № 6, с. 1598-1599 (2024)

Продолжено исследование возможного влияния компактных стабильных объектов темной материи на формирование циклов активности Солнца применительно к первичной черной дыре (ПЧД) массой, характерной для астероидов и спутников планет. В численных расчетах использованы наиболее точные астрономические данные об орбитах планет и астероидов Солнечной системы. Все динамические расчеты Солнечной системы проводились в рамках постньютоновского приближения, что особенно важно для расчета существенно эксцентрической траектории ПЧД, проходящей вблизи (и даже внутри) поверхности Солнца. Такие расчеты дают возможность использовать Солнечную систему как детектор возможной планеты из темной материи. Известно, что астрономические данные ограничивают суммарную массу объектов темной материи, расположенных в пределах орбиты Сатурна: не более 1,7·10^–10 массы Солнца (∼0,005 массы Луны или ∼0,4 массы астероида Церера). Показано, что ПЧД массой ∼10¹⁰ солнечной массы на сильно эксцентрической орбите с периодом 11 лет может проявить себя как триггер солнечного динамо с 11-летней циклической активностью. Более того, показано, что на определенной траектории ПЧД наблюдаемые вариации солнечной активности хорошо согласуются с имеющимися экспериментальными данными. При этом гравитационное взаимодействие такой ПЧД с Солнцем и другими планетами Солнечной системы (в особенности с Меркурием, Венерой, Землей, Марсом, Юпитером и Сатурном) приводит к объяснению минимумов Маундера, Дальтона и других долгосрочных изменений амплитуды циклов солнечной активности.

Серебров А.П., Самойлов Р.М., Жеребцов О.М., Буданов Н.С. «Результат эксперимента "Нейтрино-4", стерильные нейтрино, темная материя и стандартная модель, расширенная правыми нейтрино» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 55, № 6, с. 1600-1616 (2024)

Анализ результатов эксперимента «Нейтрино-4» и данных экспериментов GALLEX, SAGE и BEST подтверждает параметры нейтринных осцилляций, заявленные экспериментом «Нейтрино-4» (Δm₁₄²=7,3 эВ² и sin²(2Θ₁₄)≈0,36), и увеличивает их достоверность до 5,8σ. Такое стерильное нейтрино термализуется в космической плазме, дает вклад в плотность энергии Вселенной 5% и может объяснить 15–20% темной материи. Обсуждается, что расширение нейтринной модели введением еще двух тяжелых стерильных нейтрино в соответствии с числом типов активных нейтрино, но с очень малыми углами смешивания, чтобы избежать термализации, позволяет довести вклад стерильных нейтрино в темную материю Вселенной до уровня 27% и объяснить крупномасштабную структуру Вселенной. Представлен динамический процесс зарождения темной материи, состоящей из трех правых нейтрино. Показано, что современные астрофизические данные по массовому содержанию 4Не не позволяют сделать определенное заключение в пользу модели трех или четырех термализованных нейтрино.

Коэн-Таннудж Ж. «Темная материя с точки зрения глюонного Бозе–Эйнштейновского конденсата в геометрии анти-де-Ситтера» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 55, № 6, с. 1617 (2024)

Стандартная модель космологии ΛCDM включает в себя два темных компонента Вселенной: темную энергию и темную материю. В то время как темная энергия обычно соотнесена с (положительной) космологической постояннойΛ, связанной с геометрией де Ситтера, предлагается объяснение темной материи как чистого эффекта КХД, а именно глюонного бозе-эйнштейновского конденсата со статусом космического глюонного фона. Этот эффект обусловлен следовой аномалией, рассматриваемой как эффективная отрицательная космологическая константа, определяющая геометрию анти-де-Ситтера и сопутствующую барионную материю при адронизационном переходе из фазы кварк-глюонной плазмы в бесцветную адронную фазу. Данный подход также позволяет принять соотношение темный/видимый равным 11/2.

Мейерович Б.Э. «Взаимозависимость бозонной черной дыры с темной материей и объяснение асимптотически плоских кривых вращения галактик» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 55, № 6, с. 1618-1629 (2024)

Возможность равновесного статического состояния сколлапсировавшей черной дыры, окруженной темной материей, позволяет понять существование плоских кривых вращения звезд на периферии галактики. При доминирующей гравитации энергетически наиболее выгодным состоянием предельно сжатой черной дыры является конденсат Бозе–Эйнштейна. Волновой функцией, адекватно описывающей наблюдаемые проявления темной материи, оказалось продольное векторное поле. На примере конденсата бозонов Z, W и H Стандартной модели элементарных частиц (с энергиями покоя порядка 100 ГэВ) исследована зависимость кривых вращения звезд от массы черной дыры в центре галактики. При таком составе черной дыры с массой порядка солнечной (2·10³³ г) вклад в гравитационное поле от темной материи преобладает. При этом плато на кривой вращения галактики явно выражено. С увеличением массы черной дыры вклад в гравитацию от темной материи падает, а от черной дыры растет. Масса черной дыры в центре галактики Млечный Путь на 7 порядков больше массы Солнца. Доминирует вклад в гравитацию от черной дыры. Поэтому в нашей Галактике скорость вращения звезд как функция радиуса V(r) убывает пропорционально 1/√r по закону Ньютона.

Мирза Б., Садеги Ф. «Точные решения уравнений Эйнштейна в присутствии скалярного поля» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 55, № 6, с. 1630 (2024)

Рассматривается класс точных решений уравнений Эйнштейна в присутствии скалярного поля, которое имеет три свободных параметра и становится метрикой Яниса–Ньюмана–Виникура (JNW) и γ-метрикой в некотором пределе параметров. Также объясняется вращающаяся форма класса осесимметричных метрик, который содержит вращающиеся гамма- и JNW-метрики, а также метрику Богуша–Гальцова при определенных значениях параметров.

Захаров А.Ф. «Астрофизические исследования общей теории относительности» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 55, № 6, с. 1631-1632 (2024)

На начальном этапе развития общая теория относительности (ОТО) получила проверку и подтверждение в пределе слабого гравитационного поля. Однако с развитием технологий астрономических наблюдений начали обсуждаться и подтверждаться предсказания ОТО и в сильном гравитационном поле, такие как профиль рентгеновской линии железа Kα (в случае, если область излучения находится очень близко к горизонту событий), траектории частиц и звезды вблизи черных дыр, а также формы и размеры теней сверхмассивных черных дыр в M87* и Sgr A*. В 2005 г. было предсказано, что тень черной дыры в галактическом центре может быть восстановлена с помощью метода наблюдений РСДБ в миллиметровом или субмиллиметровом диапазоне, что было подтверждено результатами анализа изображения тени черной дыры для Sgr A*, полученными коллаборацией «Телескоп горизонта событий» (ТГС) в 2022 г. В 2019 г. команда ТГС представила первую реконструкцию изображения вокруг тени сверхмассивной черной дыры в M87*. В 2021 г. команда ТГС ограничила параметры («заряды») сферически-симметричных метрик черных дыр допустимым интервалом для радиуса тени в M87*. В 2022 г. коллаборация ТГС реконструировала тень вокруг центра Галактики и ограничила значения показателей для сверхмассивной черной дыры. Ранее были получены аналитические выражения для радиуса тени как функции заряда (в том числе приливного) в случае метрики Рейсснера-Нордстрема. На основе результатов оценки размера тени для M87*, выполненной командой ТГС, ограничен приливной заряд. Обсуждаются возможности использования теней для проверки альтернативных теорий гравитации и альтернативных теорий для галактических центров.

Бамби К. «Проверка общей теории относительности с помощью рентгеновских данных черных дыр» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 55, № 6, с. 1633 (2024)

Общая теория относительности успешно прошла большое количество наблюдательных проверок, не требуя каких-либо корректировок, по сравнению с первоначальной версией, предложенной Эйнштейном в 1915 г. За последние 8 лет были достигнуты значительные успехи в изучении режима сильного поля, который теперь можно проверить с помощью гравитационных волн, рентгеновских данных и изображений черных дыр. Это компактный и педагогический обзор современного состояния тестов общей теории относительности с рентгеновскими данными черных дыр.

Агасян Н.О., Хайдуков З.В., Лукашов М.С., Симонов Ю.А. «Цветоэлектрический и цветомагнитный конфайнмент» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 55, № 6, с. 1634 (2024)

Основные свойства механизма конфайнмента в КХД – температурные зависимости пространственного (цветомагнитного) и временного (цветоэлектрического) натяжений струн (σ_s(T) и σ_E(T)) – изучаются в рамках метода полевых корреляторов. Обсуждается взаимосвязь цветомагнитного натяжения струны с функцией Грина двуглюонного глюлампа при конечных температурах. Показан рост цветомагнитного конденсата с увеличением температуры. Показано, что цветоэлектрическая компонента нивелируется адронным давлением при T≪em>T_c (что соответствует деконфайнменту). Оба наблюдаемых свойства обнаружены в рамках одного метода и находятся в хорошем согласии с решеточными данными.

Студеникин А. «Электромагнитные свойства нейтрино на 2023 г.» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 55, № 6, с. 1637 (2024)

Представлены краткий обзор электромагнитных свойств и история развития исследований осцилляций нейтрино. Обсуждаются новые явления во флейворных и спиновых осцилляциях нейтрино в магнитном поле и движущемся веществе.

Силенко А.Я. «Эффекты взаимодействия аксионоподобной темной материи с частицами стандартной модели» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 55, № 6, с. 1638 (2024)

Аксионоподобная темная материя взаимодействует с частицами, как аксион. Аксион – гипотетическая частица, являющаяся квантом псевдоскалярного поля. Первоначально это было постулировано Печчеи и Квинн в 1977 г. для решения сильной проблемы CP в КХД. Если аксионы существуют, то они представляют интерес как возможный компонент холодной темной материи. Аксион-фотонное взаимодействие искажает электромагнитное поле и приводит к обратному эффекту Примакова, который можно наблюдать с помощью галоскопов. CP-неинвариантность аксион-глюонного взаимодействия приводит к появлению осциллирующих электрических дипольных моментов нуклонов, которые пропорциональны аксионному полю. Аксионы проявляют себя при прямом взаимодействии с частицами (так называемый эффект аксионного ветра). Строго определяется релятивистская спиновая динамика, заданная псевдоскалярным полем аксионов темной материи.

Красников Н.В. «Введение в нелокальную теорию поля включая гравитацию» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 55, № 6, с. 1640 (2024)

Дан мини-обзор по нелокальной теории поля (теории поля с бесконечным количеством производных). Обсуждаются основные особенности нелокальной теории поля на примере d=4 скалярной _f⁴-модели. Нелокальная _f⁴-модель ультрафиолетово конечна, унитарна и макропричинна. Одной из проблем нелокальной теории поля является то, что формфактор – произвольная целая функция, а это делает предсказания в такой модели чрезвычайно слабыми. Предлагается использовать дополнительный принцип, позволяющий фиксировать форму формфактора. Также дан обзор основных результатов, полученных в нелокальной квантовой гравитации, а именно: нелокальное обобщение эйнштейновской гравитации приводит к суперперенормируемой теории.

Долгов А.Д. «Черная темная материя и антивещество» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 55, № 6, с. 1641 (2024)

Показано, что плотное население ранней Вселенной с хорошо развитыми галактиками и сверхмассивными черными дырами (квазарами), наблюдаемое HST и JWST, хорошо соответствует гипотезе о том, что галактики и квазары засеяны первичными черными дырами (PBHs), предложенной в нашей работе более 30 лет назад. Идея заселения галактик массивными черными дырами недавно была открыта вновь, что отражено в публикациях нескольких групп. Предсказанный логарифмически нормальный спектр масс PBHs очень хорошо согласуется с наблюдениями. Другое наше предсказание заметного количества антивещества в Галактике также подтверждается данными.

Рачвал Л. «Гравитация с шестью производными и ультрафиолетовая конечность» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 55, № 6, с. 1642 (2024)

Приводятся и обсуждаются хорошо известные условия ультрафиолетовой (УФ) конечности. На примере квантовой теории гравитации с шестью производными в d=4 пространстве-времени сравниваются требования полного отсутствия ультрафиолетовых расходимостей в квантовых теориях поля и существования нетривиальной неподвижной точки для потока ренормгруппы в УФ-режиме. Здесь исчезновение бета-функций эквивалентно возникновению конформной симметрии на квантовом уровне. В этой модели впервые стало возможным иметь полностью УФ-конечную квантовую теорию без добавления материи или специальной симметрии, но за счет включения дополнительных членов, кубических по кривизне. Обсуждаются все необходимые алгебраические условия для того, чтобы это произошло. Наконец, мотивируется утверждение, что на самом деле асимптотическая устойчивость требует УФ-конечных моделей для обеспечения явной формы УФ-предела вильсонианских эффективных действий, описывающих особые ситуации в конформных фиксированных точках.

Минаццоли О. «О принципе относительности инерции как в общей, так и в запутанной теории относительности» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 55, № 6, с. 1643 (2024)

Запутанная теория относительности – это новая теория, предлагающая более экономичный подход, чем общая теория относительности. Она успешно восстанавливает как общую теорию относительности, так и стандартную квантовую теорию поля в определенных (но общих) пределах. Более того, запутанная теория относительности исключает существование пространства-времени, лишенного пронизывающей его материи. Следовательно, по утверждению автора, запутанная теория относительности не только предпочтительнее с точки зрения бритвы Оккама (из-за ее экономичности), но и более соответствует первоначальному представлению Эйнштейна об удовлетворительной теории относительности.

Прись Ф.И. «Контекстуальный реализм в физике» Физика элементарных частиц и атомного ядра, 55, № 6, с. 1644 (2024)

В рамках широкого витгенштейновского подхода критикуется метафизический реализм, структурный реализм и платонизм в философии физики и предлагается заменить их тем, что называется «контекстуальный научный реализм». Согласно этой позиции, онтология чувствительна к контексту. Эта точка зрения иллюстрируется как обычными, так и физическими примерами. В частности, утверждается, что бозон Хиггса является контекстуальной сущностью в рамках Стандартной модели и практики ее применения и что в некотором смысле природа гравитационных волн зависит от выбора физической теории для их описания. Физическая теория интерпретируется как витгенштейновское правило (норма) измерения физической реальности в рамках языковых игр и ее приложений. Контекстуальный научный реализм объясняет успех лучших научных теорий и (не) решает проблему пессимистической метаиндукции.