Физиците може да имат първите експериментални доказателства за нов тип тъмен бозон

(cokada/iStock/Getty Images)

Два експеримента, търсещи шепот на частица, която предотвратява разлитането на цели галактики, наскоро публикуваха някои противоречиви резултати. Единият дойде с празни ръце, докато другият ни дава всички основания да продължим да търсим.

Тъмно бозони са тъмна материя кандидати, базирани на частици, носещи сила, които всъщност не притежават много сила.

За разлика от бозоните, с които сме по-запознати, като фотоните, които свързват молекулите, и глуоните, които държат атомните ядра заедно, обменът на тъмни бозони почти не би повлиял на непосредствената им среда.

Ако съществуваха, от друга страна, тяхната колективна енергия можеше да е отговорна за образуването на тъмна материя - липсващата маса, която осигурява допълнителната гравитация, необходима за поддържане на нашата Вселена от звезди в техните познати образувания.

За съжаление, наличието на такива бозони би било почти толкова забележимо, колкото шум в буря. За един физик обаче шумът може да е достатъчен, за да бъде забележим при правилния вид експеримент.

Двете проучвания – едното, ръководено от изследователи от Масачузетския технологичен институт (MIT), а другото от университета в Орхус в Дания – търсят фини разлики в позиционирането на електрон в изотоп, докато той скача между енергийните нива. Ако се люлее, това може да е издайнически знак за тъмнина бозон побутване.

Този бозон на теория ще дойде от взаимодействие между орбитиращия електрон и кварките, съставляващи неутроните в ядрото на атома.

Ръководеният от Масачузетския технологичен институт екип използва шепа изотопи на итербий за техния експеримент, докато калцият е избраният елемент за групата, ръководена от университета в Орхус.

И двата експеримента подредиха своите данни върху тип графика, специфична за измерване на тези видове движения в изотопи. Докато базираният на калций експеримент изглеждаше както беше предвидено, диаграмата на итербия беше изключена с статистически значим отклонение в линейността на сюжета.

Това не е никаква причина за празнуване. От една страна, докато бозонът може да обясни числата, може и разликата в начина, по който извършват изчисленията, вид корекция, наречена квадратично изместване на полето.

Точно защо един експеримент може да е открил нещо странно, а другият не е открил нищо, също се нуждае от обяснение.

Както винаги, имаме нужда от повече данни. Много повече. Но да разберем какво точно съставлява повече от една четвърт от Вселената е един от най-големите въпроси в науката, така че всички потенциални следи ще бъдат преследвани с вълнение.

Добавяне на нови видове частици, носещи сила към Стандартен модел не се изключва точно от нищо във физиката, но намирането на такъв би било огромна работа.

Миналата годинафизиците бяха развълнувани от частиците, които се отдалечаваха под странни ъгли, намеквайки за действаща неизвестна досега сила.

По същия начин, броят на електроните, които се отдръпват в конфигурацията на тъмната материя XENON1Tимам езици в началото на тази година, предизвиквайки спекулации относно хипотетичен кандидат за тъмна материя наречен аксион .

Колкото и интересни да са тези резултати, сърцата ни са били разбивани и преди. През 2016 г. вид кандидат за тъмна материя, наречен a Носете Бозон беше според слуховете е бил забелязан сред данните, събрани от Големия адронен колайдер в търсенето на частицата Хигс.

Тази частица може да се разглежда като вид тъмна версия на Хигс бозон , придавайки силата на тъмната материя, без да се изяснява по друг начин.

ЦЕРН хвърли студена вода над тези клюки, тъжно е да го кажа. Което не означава, че такава частица не съществува или че признаците не са изкушаващи – просто не можем да го потвърдим с реална степен на увереност.

По-големи колайдери , по-чувствително оборудване и нови умни начини за търсене на фини побутвания и шепоти на практически несъществуващи частици може един ден да ни дадат отговорите, от които се нуждаем.

Тъмната материя със сигурност няма да ви улесни.

Това изследване е публикувано в Писма за физически преглед , тук и тук .

За Нас

Публикуването На Независими, Доказани Факти От Доклади За Здравето, Пространството, Природата, Технологиите И Околната Среда.