Фізики говорять, що знайшли докази невловимої частки аксіон
Міжнародна група фізиків стверджує, що, можливо, вони знайшли докази давно теоретизованого типу субатомної частки, званої аксіон.
Аксіон був вперше запропонований в 1970-х роках для пояснення розбіжностей у фізиці частинок. Вони також стали популярним способом пояснити існування темної матерії, туманного речовини, яке становить 85 відсотків маси всесвіту. Але вчені ніколи не знаходили прямих доказів їх до — можливо, зараз.
В рамках експерименту XENON1T Dark Matter, детально описаного в тривалій історії New York Times про відкриття, дослідники встановили дві тонни надчистого скрапленого ксенону в чані під італійської горою. Ксенон — це надзвичайно стабільний благородний газ. Інертність робить його ідеальним кандидатом для виявлення присутності будь-яких частинок, що проходять через нього.
Команда оголосила, що виявила «дивовижний надлишок подій» частинок, що взаємодіють з частинками ксенону — події, які вчені не могли пояснити за допомогою стандартної моделі фізики.
Вчені припускають, що цього надлишку є три пояснення. Одним з них є забруднення в баку. Це також може бути викликано нейтрино, добре відомої часткою.
Третє пояснення набагато сміливіше і може мати серйозні наслідки у світі фізики. Взаємодії можуть бути результатом аксіонів — потенційно перше спостереження невловимою частки.
Хоча в цей час аксіон не є пропонованим прямим поясненням темної матерії, вони могли б підготувати грунт для створення темної матерії на ранніх стадіях нашого всесвіту.
Вчені, безсумнівно, схвильовані цією третьою можливістю, хоча вони також закликають до стриманості через інших можливих пояснень.
«Я намагаюся бути спокійним тут, але важко не бути гіперболічним», — заявив The New York Times Ніл Вейнер, теоретик частинок в Нью-Йоркському університеті, який не брав участі в дослідженні. «Якщо це реально, називати це змінює гру було б применшенням».
«Якщо це підтвердиться, і якщо це велике питання, це найбільший поворот гри в моїй області фізики з моменту відкриття космічного прискорення», — Чанда Прескод-Вайнштейн, фізик з Університету Нью-Гемпширу, який також не брав участі, повідомив Live Science в електронному листі.
Інші закликають більше часу, перш ніж випити пробки від шампанського.
«Незважаючи на те, що ми схвильовані цим надлишком, ми повинні бути дуже терплячими», — заявив журналістам Quanta Magazine Лука Гранді, фізик з університету Чикаго і співавтор ще не рецензованої статті.
Набагато більший експеримент з підвищеними рівнями чутливості довелося відкласти через блокування коронавіруса в Італії. Це може статися ще в цьому році, повідомляє Times.
Щоб уявити статистику в перспективі, Кай Мартенс, фізик з Токійського університету, який працював над експериментом, сказав Live Science, що є ймовірність 2 до 10000, що випадкове фонове випромінювання було причиною надлишкових подій, а не самих аксіонів. Такого роду ймовірність значно нижче порога, який фізики зазвичай намагаються досягти, перш ніж вважати відкриття добре обґрунтованим.
До сих пір домінуючим поясненням існування темної матерії було існування так званих «слабо взаємодіючих масивних частинок», які мають забавну абревіатуру «WIMP». WIMP — це гіпотетичні частинки, які мають надзвичайно велику масу і можуть становити більшу частину, якщо не всю темну матерію.
Але з часом фізики стали проявляти все більший інтерес до вивчення можливості аксіонів.
Джерела: The New York Times
