Experiment major în fizică, în căutarea unei noi particule subatomice. Care este sursa descoperirii

experiment fizica
Foto: Live Science / XENON1T

O echipă de fizicieni a anunţat posibila detectare a unei particule subatomice - axionul - a cărei existență a fost teoretizată acum aproximativ 50 de ani, dar care nu a fost niciodată măsurată în mod direct. Sursa acestor particule ar putea fi Soarele.

Fizicienii teoreticieni au propus pentru prima oară existenţa axionilor în anii '70 - subparticule de care aveau nevoie pentru a putea rezolva anumite probleme de matematică legate de forţa nucleară tare, forţa responsabilă de alipirea şi menţinerea quarcurilor împreună, scrie Agerpres, preluând Live Science. Însă, de atunci, axionii au devenit şi una dintre explicaţiile cele mai populare cu privire la materia întunecată, o misterioasă substanţă care reprezintă până la 85% din masa întregului Univers, dar este imposibil de detectat, pentru că nu emite lumină şi nu interacţionează nici cu materia ordinară (barionică) altfel decât prin gravitaţie.

Dacă această descoperire va fi confirmată, axionii ar putea constitui răspunsul de care fizicienii aveau nevoie pentru a rezolva asimetriile forţei nucleare puternice. Însă axionii nu vor putea explica misterul masei lipsă din Univers, conform lui Kai Martens, fizician la Universitatea din Tokyo, care a lucrat în cadrul acestui experiment. Axionii, care par să fie emişi constant, sub forma unui flux, de către Soare, nu se comportă ca misterioasele particule reci de materie întunecată, despre care fizicienii cred că se adună formând gigantice halouri în jurul galaxiilor. În plus, axionii sunt particule sintetizate de stele, în timp ce misterioasa materie întunecată pare să fi rămas neschimbată de miliarde de ani, încă din copilăria Universului.

Deocamdată nu este cert nici dacă cercetătorii au descoperit într-adevăr axionii. În pofida celor doi ani în care au fost adunate date, semnalul acestei descoperiri a fost atât de slab prin comparaţie cu semnalul ce este interpretat de obicei drept descoperirea unei noi subparticule în fizică, încât este nevoie de continuarea experimentului şi de colectarea de noi date pentru a vedea dacă această detecţie va fi repetată, conform lui Martens.

Desigur, deşi slab, semnalul a fost clar. El a apărut într-un bazin subteran umplut cu 3,2 tone de xenon lichid, în condiţii de întuneric complet - în cadrul experimentului "XENON1T" desfăşurat la Laboratorul Naţional Gran Sasso din Italia. Există însă cel puţin două alte fenomene fizice care pot explica datele obţinute în cadrul experimentului "XENON1T". Însă cercetătorii au testat câteva teorii şi au aflat că axionii care provin din Soare sunt cea mai probabilă explicaţie pentru rezultatele pe care le-au obţinut.

Fizicieni care nu au participat la experiment nu au evaluat încă datele anunţate la 17 iunie. Presa a fost anunţată cu privire la descoperire înainte de acest anunţ, însă datele şi studiul realizat pe baza lor nu sunt deocamdată disponibile.

În cadrul experimentului "XENON1T", cercetătorii urmăresc mici străluciri produse în întunericul tancului umplut cu xenon lichid. Izolat în subteran de marea majoritate a eventualelor surse de radiaţii, în acest rezervor cu xenon nu pot ajunge decât foarte puţine particule (printre care, teoretic şi particulele de materie întunecată). În momentul în care o astfel de particulă se ciocneşte de un atom de xenon, produce un mic flash luminos. Majoritatea acestor flashuri sunt uşor de explicat, reprezentând rezultatul interacţiunii atomilor de xenon cu particule deja cunoscute de fizicieni.

Aceasta a fost pentru prima oară când fizicienii care lucrează la acest experiment au detectat o creştere a activităţii la un nivel energetic scăzut, care corespunde cu ceea ce fizicienii s-ar aştepta să se întâmple dacă axionii de provenienţă solară există într-adevăr.

Până în prezent, rezultatele obţinute în cadrul experimentului "XENON1T" nu au dus la identificarea altor particule teoretice, denumite WIMPS ("weakly interacting massive particles", care sunt alte particule din care fizicenii presupun că ar putea fi compusă materia întunecată).

"Deşi WIMP a fost paradigma dominantă în domeniul materiei întunecate de mai mulţi ani, axionii fac parte şi ei din această căutare de cel puţin tot atât timp, iat în ultimii ani au fost lansate tot mai multe experimente în căutarea lor", conform lui Tien-Tien Yu, fizician la Universitatea din Oregon, care nu a participat însă la acest experiment.

Astfel, dacă va fi confirmată, detectarea axionilor se va potrivi perfect cu alte descoperiri şi evoluţii recente în căutarea materiei întunecate.

Editor: B.P.

Partenerii noștri
Confidenţialitatea ta este importantă pentru noi. Vrem să fim transparenţi și să îţi oferim posibilitatea să accepţi cookie-urile în funcţie de preferinţele tale.
De ce cookie-uri? Le utilizăm pentru a optimiza funcţionalitatea site-ului web, a îmbunătăţi experienţa de navigare, a se integra cu reţele de socializare şi a afişa reclame relevante pentru interesele tale. Prin clic pe butonul "DA, ACCEPT" accepţi utilizarea modulelor cookie. Îţi poţi totodată schimba preferinţele privind modulele cookie.
Da, accept
Modific setările
Alegerea dumneavoastră privind modulele cookie de pe acest site
Aceste cookies sunt strict necesare pentru funcţionarea site-ului și nu necesită acordul vizitatorilor site-ului, fiind activate automat.
- Afișarea secţiunilor site-ului - Reţinerea preferinţelor personale (inclusiv în ceea ce privește cookie-urile) - Reţinerea datelor de logare (cu excepţia logării printr-o platformă terţă, vezi mai jos) - Dacă este cazul, reţinerea coșului de cumpărături și reţinerea progresului unei comenzi
Companie Domeniu Politica de confidenţialitate
RCS&RDS S.A. digi24.ro Vezi politica de confidenţialitate
prv_level, civicCookieControl, m2digi24ro, stickyCookie
Google Analytics google.com Vezi politica de confidenţialitate
_ga, _gid, _gat, AMP_TOKEN, _gac_<property-id>, __utma, __utm, __utmb, __utmc, __utmz, __utmv
CXENSE cxense.com Vezi politica de confidenţialitate
cX_S, cX_P, gcks, gckp, _cX_segmentInfo, cX_T
Google IDE google.com Vezi politica de confidenţialitate
IDE
Vă rugăm să alegeţi care dintre fişierele cookie de mai jos nu doriţi să fie utilizate în ce vă priveşte.
Aceste module cookie ne permit să analizăm modul de folosire a paginii web, putând astfel să ne adaptăm necesității userului prin îmbunătățirea permanentă a website-ului nostru.
- Analiza traficului pe site: câţi vizitatori, din ce arie geografică, de pe ce terminal, cu ce browser, etc, ne vizitează - A/B testing pentru optimizarea layoutului site-ului - Analiza perioadei de timp petrecute de fiecare vizitator pe paginile noastre web - Solicitarea de feedback despre anumite părţi ale site-ului
Companie Domeniu Politica de confidenţialitate
CrazyEgg crazyegg.com Vezi politica de confidenţialitate
ce2ab, ce_login, ceac, sid, _ceir, is_returning, _CEFT, ceg.s, ceg.u, __ar_v4, __distillery, __zlcmid, __zprivacy, _ga, _gat, ki_r, ki_s, ki_t, ki_u, km_ai, km_lv, km_ni, km_uq, km_vs, kvcd, optimizelyBuckets, optimizelyEndUserId, optimizelyPendingLogEvents, optimizelySegments
CXENSE cxense.com Vezi politica de confidenţialitate
cx_profile_timeout, cx_profile_data
Aceste module cookie vă permit să vă conectaţi la reţelele de socializare preferate și să interacţionaţi cu alţi utilizatori.
- Interacţiuni social media (like & share) - Posibilitatea de a te loga în cont folosind o platformă terţă (Facebook, Google, etc) - Rularea conţinutului din platforme terţe (youtube, soundcloud, etc)
Companie Domeniu Politica de confidenţialitate
Facebook facebook.com Vezi politica de confidenţialitate
a11y, act, csm, P, presence, s, x-referer, xs, dpr, datr, fr, c_user
Youtube youtube.com Vezi politica de confidenţialitate
GED_PLAYLIST_ACTIVITY,APISID, GEUP, HSID, LOGIN_INFO, NID, PREF, SAPISID, SID, SSID, SIDCC, T9S2P.resume, VISITOR_INFO1_LIVE, YSC, dkv, s_gl, wide
Twitter twitter.com Vezi politica de confidenţialitate
_twitter_sess, auth_token, lang, twid, eu_cn, personalization_id, syndication_guest_id, tfw_exp
Aceste module cookie sunt folosite de noi și alte entităţi pentru a vă oferi publicitate relevantă intereselor dumneavoastră, atât în cadrul site-ului nostru, cât și în afara acestuia.
- Oferirea de publicitate în site adaptată concluziilor pe care le tragem despre tine în funcţie de istoricul navigării tale în site și, în unele cazuri, în funcţie de profilul pe care îl creăm despre tine. Facem acest lucru pentru a menţine site-ul profitabil, în așa fel încât să nu percepem o taxă de accesare a site-ului de la cei care îl vizitează. - Chiar dacă astfel de module cookie nu sunt utilizate, te rugăm să reţii că ţi se vor afişa reclame pe site-ul nostru, dar acestea nu vor fi adaptate intereselor tale. Aceste reclame pot să fie adaptate în funcţie de conţinutul paginii.
Companie Domeniu Politica de confidenţialitate
Google DFP google.com Vezi politica de confidenţialitate
__gads, id, NID, SID, ANID, IDE, DSID, FLC, AID, TAID, exchange_uid, uid, _ssum, test_cookie, 1P_JAR, APISID, evid_0046, evid_0046-synced
Trimite
Vezi aici politica de confidenţialitate