Az LHC tudósai új tervet mutattak be a sötét anyag csapdába ejtésére, és szerintük a Higgs-bozon "portál lehet egy másik világba"

A sötét anyag és energia vicces dolog. A tudósok számításai szerint a világegyetem mintegy 95%-át teszik ki. Az összes megfigyelhető, vag...

A sötét anyag és energia vicces dolog. A tudósok számításai szerint a világegyetem mintegy 95%-át teszik ki. Az összes megfigyelhető, vagy elméletileg látható csillag, a ködök és galaxisok mindegyike a történetnek mindössze 5%-át jelenti. A többi pedig hipotetikus típusú anyag, amely egyáltalán nem lép kölcsönhatásba az elektromágneses sugárzással, mint például a fény.

Láthatjuk, hogy hatással van a gravitációra, és ha nem lenne a sötét anyag, a matematika azt mondja, hogy a galaxisok nem tudnának együtt maradni, és a csillagok és csillagrendszerek kidobódnának a mélyűrbe, de soha nem észleltünk még közvetlenül sötét anyagot. Ez a szent grál a modern tudomány számára. A matematika azt mondja, hogy ott van, és ha bizonyítani tudjuk, hogy ez a helyzet, akkor nem kell újabb elméletet felállítanunk.

A svájci CERN-ben a Nagy Hadronütköztető (LHC) bizonyította, hogy megfelelő arra, amire kitalálták, ezért a fizikusoknak nem kell újra a matematikához nyúlniuk. A Higgs-bozon, a híres "isteni részecske" detektálása után, amely úgy tűnik, hogy az egyéb részecskék tömegéért felelős, a tudósok a 27 kilométeres részecskegyorsítót most arra akarják használni, hogy egyszer és mindenkorra bebizonyítsák a sötét anyag létezését.

A Chicagói Egyetem és a Fermilab tudósai a Physical Review Letters folyóiratban a hónap elején lefektették a terv részleteit. A "Hosszú élettartamú részecskék keresése" című tanulmányban a tudósok részletezik a sötét anyag csapdába ejtésére és megfigyelésére szolgáló tervet és technikát. (1)

Ennek a tervnek a központi eleme maga a Higgs-bozon, amely a kutatók szerint "portálként szolgálhat a sötét világba". Ezek a "hosszú élettartamú részecskék" azok, amelyekről a tudósok úgy gondolják, hogy csapdába ejthetik őket. LianTao Wang professzor a Chicagói Egyetemről ezt a következőképpen magyarázza:

"Biztosan tudjuk, hogy van egy sötét világ, és több energia van benne, mint a miénkben. Különösen érdekes lehetőség, hogy ezek a hosszú élettartamú sötét részecskék valamilyen módon összekapcsolódnak a Higgs-bozonnal, hogy a Higgs valójában egy portál a sötét világhoz. Lehetséges, hogy a Higgs valójában lebomlik ezekre a hosszú életű részecskékre."

Ha ez a helyzet, akkor ez azt jelentené, hogy a sötét anyagot már létrehozták a részecskegyorsítóban, és a fizikusoknak annyit kell tenniük, hogy kiszűrik azt, amit sokkal könnyebb mondani, mint megtenni. Az LHC működése közben másodpercenként több mint egymilliárd ütközés tapasztalható, és mivel a sötét anyag láthatatlan, rendkívül nehéz rátalálni.

A Nagy Hadronütköztető a CERN-ben

A kutatók szerint a legfontosabb, hogy a sötét anyag részecskék nehezebbek lehetnek, mint a többiek, aminek következtében egy kicsit lassabban mozognak és bomlanak le - kb. egy milliárdod másodperccel -, mint az LHC-ben létrehozott többi részecske.

Tehát a sötét anyag részecskéinek felderítése érdekében a tudósoknak képesnek kell lenniük arra, hogy detektálják a többihez képest egy milliárdod másodperccel lassabban lebomló részecskéket, amire a Nagy Hadrütköztető jelenleg is képes a tanulmány szerzői szerint.

A Nagy Hadronütköztető jelenleg fejlesztéseken és frissítéseken megy keresztül, ami tízszeresére növeli a hatékonyságát, és a tudósok már dolgoznak a sötét anyag csapdák építésén. Amikor az LHC 2021-ben újra működni kezd, mind a három részecske detektor az új rendszerrel lesz felszerelve. És talán végre bizonyítékunk lesz arra, hogy az univerzumunk láthatatlan része valóban létezik. (2)



(1) - https://www.researchgate.net/publication/
(2) - https://news.uchicago.edu/story/scientists