Prepíšeme zákony fyziky? Pri experimente s temnou hmotou sme natrafili na novú časticu
Vedci pri hľadaní temnej hmoty prostredníctvom experimentu XEON dospeli k nepredvídaným výsledkom. Podarilo sa im totižto detegovať o niečo viac udalostí, ako sa očakávalo. Vysvetlením tohto javu by mohla byť doposiaľ neobjavená častica, ktorá znamená revolúciu známeho štandardného modelu elementárnych častíc.
Portál Astronomy Now nedávno upozornil na prácu a doposiaľ nerecenzovanú štúdiu medzinárodného tímu vedcov z talianskeho Národného laboratória nachádzajúceho sa pod masívom Grand Sasso (LNGS). V tomto najhlbšom výskumnom centre na svete vedci pracovali na experimente onačenom ako XEON, ktorého cieľom je pátranie po temnej hmote.
Experiment, ktorý sa snaží odhaliť záhadu menom temná hmota
Záhada menom temná hmota je pre vedcov neustálym predmetom skúmania, nakoľko sme ju doposiaľ nedokázali priamo detegovať. Vieme, že podľa štandardného kozmologického modelu Lambda-CDM tvorí 5 % vesmíru obyčajná hmota a jej energia. Naopak 27 % z celkovej hmoty a energie vesmíru tvorí temná hmota a 68 % naopak temná energia.
Temná hmota a temná energia tak predstavujú 95 % všetkej energie a hmoty vo vesmíre, pričom samotná temná hmota predstavuje 85 % všetkej hmoty. Práve preto tím vedcov z LNGS naplnil nádobu detektora XENON1T približne 3,2 tonami tekutého xenónu, ktorého častice dokážu počas zrážok so slabo interagujúcimi masívnymi časticami (WIMP) reagovať.
Každá takáto interakcia alebo „udalosť“ vytvára záblesk svetla a vylučuje elektróny. Teoreticky by mal byť tento experiment dostatočne citlivý, aby detegoval interakcie s časticami temnej hmoty. Presne 17. júna vedci z LNGS prechádzali výsledky jedného z experimentov vykonaného pomocou detektora XENON1T, keď narazili na nepredpokladaný výsledok, ktorý doposiaľ nedokázali vysvetliť.
Objav, ktorý by mohol prepísať naše poznanie časticovej fyziky
Z očakávaného počtu 232 udalostí ich bolo v skutočnosti pozorovaných až 285, o čom informovali viaceré exkluzívne portály vrátene Business Insider či New York Times. Hoci vedci temnú hmotu neodhalili, 53 neočakávaných udalostí, ktoré počas experimentu nastali, by mohli odkazovať na ešte väčšiu záhadu, no prípadne len na štatistickú chybu.
Vedci tak doposiaľ nevedia, čo presne sa stalo, no majú niekoľko hypotéz. Prvá a azda najzaujímavejšia hypotéza naznačuje, že narazili na novú, doposiaľ neobjavenú a nedetegovanú časticu, takzvaný „slnečný axión“.
Ide o časticu, ktorá je príliš ťažká na to, aby bola časticou temnej hmoty. Skôr sa jedná o exotickú časticu vytvorenú fúznymi reakciami vo vnútri Slnka, ktorej existenciu už vedci dávnejšie predpokladali.
Pokiaľ by skutočne šlo o slnečné axióny, museli by sme prepisovať dobre známy štandardný model elementárnych častíc. Ten aktuálne veľmi dobre popisuje všetky známe častice a ich interakcie, no nemusí úplne presne zodpovedať fungovaniu celého vesmíru. Nová záhadná častica sa tak aktuálne nachádza mimo tohto modelu a jej objav by bol pre časticových fyzikov niečo ako svätý grál.
Existujú však aj iné hypotézy, ktoré predčasné nadšenie krotia
Samotný experiment je veľmi citlivý a je možné, že ho narušili interakcie neutrín, ktoré boli rovnako generované fúznymi reakciami Slnka. To by ale poukazovalo na ďalší senzačný objav, nakoľko experiment by dokázali narušiť neutrína len v tom prípade, žeby vykazovali oveľa väčšie magnetické pole, aké predpokladá štandardný model. Opäť by sme ho tak museli prehodnotiť.
Posledné hypotézy však krotia všetky nádeje veľkých objavov. Je totižto možné, že neočakávané udalosti boli vyvolané tríciom, rádioaktívnym izotopom vodíka, ktorý kontaminoval detektor. Na vysvetlenie pozorovaní by stačili iba tri atómy trícia na kilogram xenónu. Mohlo sa tiež stať to, že k mimoriadnym udalostiam vôbec nedošlo, hoci je to nepravdepodobné.
Vedci vypočítali pravdepodobnosť dvoch z 10 000, že zistené udalosti mohli byť spôsobené náhodnou fluktuáciou. Každopádne, vedci už pracujú na novej generácii XEON testov v USA aj Európe, ktorých cieľom bude prešetriť pozorované neočakávané udalosti. Samotný detektor XENON1T sa aktuálne inovuje na novší typ XENONnT, ktorý by mal poňať 3-násobné množstvo tekutého xenónu a zároveň bude oveľa citlivejší.
„Vďaka lepším údajom z XENONnT sú kolaboranti [experimentu] XENON presvedčení, že čoskoro zistia, či je tento nadbytok [udalostí] je iba štatistická náhoda, kontaminant v pozadí alebo niečo oveľa viac vzrušujúce: nová častica alebo interakcia, ktorá presahuje známu fyziku,“ uviedli vedci vo svojom vyhlásení.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
Vedci odkryli kameň a neverili vlastným očiam. Našli mimoriadne vzácny 2200-ročný poklad
Má výkon ako 10 miliónov notebookov. Nemci spustili najvýkonnejší počítač v Európe
Krutá daň 1000 jadrových bômb. USA naozaj stavali raketu s hmotnosťou 8 miliónov ton
Vedcom padla sánka. 4 757 metrov pod ľadom Antarktídy objavili stratený svet
Slovákov dnes čaká vesmírne divadlo. O pár hodín sa nám predvedie Mesiac, počasie bude priať (PREHĽAD)
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Predčasné dôchodky sa vymkli spod kontroly, hrozí kolaps. Do roku 2031 dodatočne pohltia 896 miliónov eur
Michal Šimečka varuje pred útokom na pravoslávne tradície. Fico vraj plánuje zrušiť dôležitý sviatok
MIMORIADNE: V Bratislave našli 230-kilogramovú leteckú bombu, polícia evakuuje budovy
Vedci objavili prekvapivé spojenie medzi baktériami a nespavosťou. Mikróby rozhodujú o kvalite tvojho spánku
Cestujúci, pripravte sa: Nivy čaká veľká prestavba. Bude menej autobusov, viac obchodov a nové čakárne
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Vedcom padla sánka. 4 757 metrov pod ľadom Antarktídy objavili stratený svet
- Veľmoc našla ložisko mimoriadne vzácnej suroviny. Má astronomickú hodnotu
- Nová rana pre vodičov. Ak nemáš splnenú túto podmienku, auto ti na STK neprejde
- Nemci na diaľnici prekvapili: Hoci môžu jazdiť neobmedzenou rýchlosťou, toto je realita
- Európske automobilky sa otriasajú. Šéf Stellantisu poslal Bruselu tvrdý odkaz, čas sa kráti
-
- Vedcom padla sánka. 4 757 metrov pod ľadom Antarktídy objavili stratený svet
- Na Slovensko prichádza najlepšie hodnotený seriál celého roka. Ponúkne ho jediná služba
- Zbraň budúcnosti zlyhala na plnej čiare. Arabi testovali čínsky laser a ostali totálne zarazení
- Európske automobilky sa otriasajú. Šéf Stellantisu poslal Bruselu tvrdý odkaz, čas sa kráti
- Veľmoc našla ložisko mimoriadne vzácnej suroviny. Má astronomickú hodnotu
-
- Vedcom padla sánka. 4 757 metrov pod ľadom Antarktídy objavili stratený svet
- Nič lepšie vraj na Netflixe tento rok neuvidíš. Hrozivo aktuálny film ohromil kritikov, 11 minút mu tlieskali v stoji
- Nemajú proti nej šancu. F-16 dostane desivú zbraň, ktorá môže zachrániť Ukrajinu
- Susedná krajina kupuje ničivé zbrane za 1,4 miliardy eur. Moskve poslali jasný odkaz
- BMW to myslí naozaj vážne. Už čoskoro spustí sériovu výrobu odpísaného pohonu áut
Prekvapenie: Európske automobilky úspešne plnia prísne emisie EÚ, zaostáva len slávna značka
Nemecký politik chce zrušiť zákaz spaľovacích motorov. Prehliadame vraj dostupnú alternatívu pre spaľováky
Inšpiroval ich Kotlár? Nemecko spúšťa vyšetrovanie pandémie COVID-19
AKTUÁLNE: NCZI hlási veľký výpadok. Nefungujú všetky elektronické služby
Rusi sa zrejme vrátia na Slovensko. Fico ich chce zapojiť do jadrového projektu desaťročia
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP