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
NASA netuší, čo sa to deje. Slnko spustilo oveľa ničivejší proces, než by mal byť
Vedci vytvorili nový „disk“, aký svet nevidel. Má extrémne úložisko ako 36-tisíc počítačov
Mesiac sa od Zeme vzďaľuje čoraz viac. Toto sa s ním stane v budúcnosti
Vedci prišli s alarmujúcim zistením: Zabudnutá rakovina naberá na sile, je mimoriadne agresívna
ZAUJÍMAVÉ Náš vesmír má podľa fyzikov zrkadlové dvojča. Čas v ňom plynie opačným smerom
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Ministerka Šimkovičová skončila v nemocnici. Zdravotný stav zostáva nejasný
Pokuty až 5 000 eur: Slováci často netušia, že bežným kúrením porušujú zákon
Fico „na čele pelotónu“: Zarába 8-násobok priemernej mzdy, prekonal ho len jeden politik (REBRÍČEK)
MIMORIADNE: Policajti NAKA bez obvinení, generálny prokurátor Žilinka ich zrušil
Putin našiel nečakanú „zbraň“ vo vlastnej kríze. Problémy Rusov mu pomáhajú v jednej kľúčovej veci, tvrdí ekonóm
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Hovoria o najlepšom filme posledných rokov. Oscarové prekvapenie je konečne online
- Česi pochopili krízu v Európe. Začali s modernizáciou, ktorá im zaručí energetickú nezávislosť
- Slovákom leží v zuboch dodnes. Toto je príbeh filmu, kvôli ktorému Habera zažaloval Tarantinovho žiaka
- Má dosiahnuť rýchlosť 4 000 km/h. Čína postavila levitujúci vlak, ktorý pochová lietadlá (+video)
- Ukrajina ide rozpútať peklo pre Rusov: Nasadí nezastaviteľné zbrane s dlhým doletom
-
- Na Slovensku odštartovala nová TV stanica. Dá sa pozerať úplne zadarmo a je v HD kvalite
- Má dosiahnuť rýchlosť 4 000 km/h. Čína postavila levitujúci vlak, ktorý pochová lietadlá (+video)
- Nič podobné nenašli vyše 150 rokov. Záhadný kameň v Egypte odhalil „posolstvo“ staré 2263 rokov
- Európska únia nezruší zákaz spaľovákov. Chystá však niečo, čo výrazne zniží ceny elektromobilov
- Na objavenie čakal 140 miliónov rokov. 15 km pod Európou našli vedci stratený svet
-
- Na objavenie čakal 140 miliónov rokov. 15 km pod Európou našli vedci stratený svet
- Na Slovensku odštartovala nová TV stanica. Dá sa pozerať úplne zadarmo a je v HD kvalite
- Pošlú ich rovno do šrotu. Kontroverzná regulácia Európskej komisie o autách je na spadnutie
- Nič podobné nenašli vyše 150 rokov. Záhadný kameň v Egypte odhalil „posolstvo“ staré 2263 rokov
- Prekvapivá krajina má obrovský záujem o slovenské zbrane. Štát rokuje o kúpe pokročilých systémov
Nečakaná krajina zbrojí na úroveň veľmocí. Od Izraelu kúpila zbrane za vyše 2 miliardy eur
Nenápadný faktor nás oberá o miliardy eur: Európska únia je pod tlakom extrémnych javov, ničia ekonomiku štátov
Slováci v tom majú jasno: Táto vec najviac znečisťuje ovzdušie v našej krajine
Americký gigant má na krku vážny problém. Na pôde východnej mocnosti porušil dôležitý zákon
Izolujú sa od sveta. Táto krajina svoj jadrový status zakotvila v zákone, Západ je v obavách
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP