DAFNE Beam-Test FacilityPhoto: Paola Gianotti (Wikimedia Commons)
Deze maand, italiaanse natuurkundigen zullen zetten een experiment op jacht naar een vijfde, donkere kracht van de natuur, de Voogd rapporten.
U kan worden vertrouwd met de jacht voor donkere materie. Metingen van de universe betekent dat er vijf tot zes keer meer massa dan de experimenten rechtstreeks kunnen waarnemen. Veel wetenschappers hopen te vinden, deze ontbrekende massa. Een nieuw experiment wil bewijs voor of donkere massa interactie met gewone materie door middel van een aantal donkere deeltje messenger.
“Als we deze kracht zal volledig veranderen de paradigma die we nu hebben. Het zou opent een nieuwe wereld in en help ons om te begrijpen van de deeltjes en krachten die deel uitmaken van de dark sector,” onderzoeker Mauro Raggi van de Sapienza Universiteit van Rome zei tegen de Guardian.
De meeste (maar niet alle) natuurkundigen geloven dat donkere materie is een deeltje waarvan de effecten kunnen alleen worden waargenomen door de kracht van de zwaartekracht. Geen experiment is direct gedetecteerd donkere materie op Aarde, maar misschien is er een portaal naar deze dark sector deeltjes die communiceert met gewone materie ook. Het zou een donkere boson, het woord natuurkundigen gebruiken om te beschrijven kracht-het leveren van deeltjes zoals fotonen. Dit is anders bij andere donkere materie-de jacht experimenten, die op zoek zijn naar een totaal nieuwe vorm van deeltjes, in plaats van een boson.
De PADME experiment op het DAFNE-Beam-Test Facility in Italië zoekt deze donkere bosonen. PADME ontvangt DAFNE de lichtbundel van de vier partners van elektronen, genaamd positronen. De straal van positronen slaat een stuk van het target materiaal, een dunne diamant film. De positronen combineren met elektronen binnen het doel materiaal te vernietigen in een flits van licht en energie die het experiment kan detecteren. Als een onverklaarbare hoeveelheid massa verloren gaat na de vernietiging, het zou een handtekening van de donkere boson.
PADME is slechts een van de vele experimenten op zoek naar donkere bosonen. De LHC, wetenschappers van Jefferson Lab in Virginia, en anderen op jacht zijn naar tips, hoewel geen gematerialiseerd.
“Gezien het feit dat wij hebben gevonden wat overtuigt ons op voor een definitieve uitbreiding van het Standaard Model, wordt gezocht in verschillende richtingen noodzakelijk zijn. Deze experimenten zijn een vereiste stap in deze context,” Suchita Kulkarni, een theoretisch natuurkundige van het Instituut voor Hoge Energie Fysica in Oostenrijk, die niet betrokken was bij de studie. vertelde Gizmodo via e-mail.
Maar wat stelt PADME onderscheidt, is de massa van de potentiële deeltjes kan vinden. “Dit is een nieuwe kans voor het lab om te ontdekken lage-massa deeltjes,” Caterina Doglioni vertelde Gizmodo. Ze legde uit dat dit een zeer uitdagende bereik te bereiken voor experimenten. Op jacht naar dat lagere massa is belangrijk, omdat het kan ervoor zorgen dat fysici voor het valideren van de 2016 meting van een hongaarse team dat leek te wijzen op de aanwezigheid van een vijfde fundamentele kracht, in aanvulling op de zwaartekracht, de elektromagnetische kracht, de sterke kracht (die heeft samen atoomkernen), en de zwakke kracht (verantwoordelijk voor het radioactief verval).
Sommigen hebben twijfels dat de PADME experiment zal van alles vinden, zoals de Fysica Wereld terug gerapporteerd in juni. Maar zelfs als het niet de wetenschappers kunnen verplaatsen naar een hogere energie deeltjesversneller aan de Cornell University in de vroege 2020 om verder te zoeken.
Het oplossen van het mysterie van de donkere materie zal niet gemakkelijk zijn, maar de vastberaden zoek naar nieuwe deeltjes blijft bij steeds meer gevoelige experimenten over de hele wereld.
[via de Voogd]