Поиски неуловимых монополей. Предложен новый способ обнаружения частиц с магнитным зарядом в космосе

Около ста лет ученые по всему миру безуспешно пытаются обнаружить источники магнитного поля – монополи. Эти гипотетические магнитные заряды приводят к симметрии уравнение Максвелла и предсказываются целым рядом физических теорий.

Радиофизики Нижегородского государственного университета имени Н. И. Лобачевского предположили, что монополи могут рождаться в исключительно сильных магнитных полях. Искать неуловимые частицы ученые предложили в космосе, исследуя самые мощные магниты во Вселенной – особый тип нейтронных звезд, магнитары.

Мы смоделировали процессы, которые предположительно происходят при рождении монополей в экстремально сильных магнитных полях магнитаров. Если эти явления зарегистрируют установки международных обсерваторий, наука получит одно из доказательств существования магнитных зарядов.

• Алексей Клюев, автор исследования, заведующий научно-исследовательской лабораторией перспективных квантовых стандартов частоты и систем точного времени радиофизического факультета ННГУ, доктор физико-математических наук

По версии ученых, покидая магнитар, монополи забирают часть энергии магнитного поля. Вращение нейтронной звезды при этом замедляется и возникают изменения вращения – шум. Чем легче монополи, тем большее их количество должно рождаться и тем легче зафиксировать этот шум современной технике.

Величина изменений магнитного поля и вращения магнитара при рождении частиц достаточно мала. Обнаружить их – все равно что зафиксировать изменение температуры озера Байкал, в который вылили стакан кипятка! Чтобы экспериментальные установки смогли зарегистрировать отклонения во вращении магнитаров, мы описали их спектр. Это открывает путь к эксперименту, который подтвердит теорию рождения магнитных монополей или даст ученым новое представление об их массе и заряде. Любой результат будет очень важен для астрофизики и современной науки в целом.

• Алексей Клюев

Исследование выполнено в лаборатории перспективных квантовых стандартов частоты и систем точного времени, созданной на базе кафедры теории колебаний и автоматического регулирования радиофизического факультета в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030». Результаты опубликованы в ведущем журнале по астрофизике Physical Review D.

Изображение на обложке: ННГУ