Bozon Madala – nowe odkrycie w CERN

Fizycy z CERN trafili na ślad nowej cząstki podobnej do bozonu Higgsa. Nowa cząstka została roboczo nazwana bozon Madala. Według badaczy, jeśli odkrycie zostanie potwierdzone, może pomóc rozwiązać jedną z największych zagadek współczesnej fizyki.

Dane, w których naukowcy dopatrzyli się śladów nowej cząstki, pozyskane zostały w Wielkim Zderzaczu Hadronów w 2012 roku i wykorzystywane były w celu potwierdzenia istnienia bozonu Higgsa. W 2015 oraz 2016 fizycy powtórzyli wcześniejsze eksperymenty. Nic na razie nie jest potwierdzone, ale cała sprawa nabiera rumieńców.

Zespół stojący za odkryciem – High Energy Physics Group (HEP) z Uniwersytetu Witwatersrand w Johannesburgu  sugeruje, że jeśli ich hipoteza dotycząca nowej cząstki jest poprawna, to może nam pomóc zrozumieć sens istnienia ciemnej materii we Wszechświecie.

Ciemna materia nie emituje i nie odbija promieniowania elektromagnetycznego. Jej istnienia możemy się domyślać poprzez wywierane przez nią efekty grawitacyjne. Szacuje się, że stanowi około 27 proc. bilansu masy i energii Wszechświata, który możemy obserwować. Jednak mimo lat poszukiwań, nikt naprawdę nie wie, czym ciemna materia jest.

„Klasyczna fizyka zawiodła”

– Fizyka jest dziś na rozdrożu, jak za czasów Einsteina i ojców mechaniki kwantowej – powiedział kierujący poszukiwaniami Bruce Mellado. – Klasyczna fizyka zawiodła. Nie udało się za jej pomocą wyjaśnić wielu zjawisk. W efekcie musiała zostać zrewolucjonizowana nowymi pojęciami, taki jak względność i fizyka kwantowa, prowadząc do utworzenia czegoś, co nazywamy współczesną fizyką – dodał.

Gdy istnienie bozonu Higgsa zostało potwierdzone w 2012 roku, ostatecznie Model Standardowy (teoria fizyki cząstek elementarnych, z których zbudowana jest każda materia, opisująca funkcjonowanie świata i działające w nim siły, poza grawitacją) fizyki został skompletowany. Ale Model Standardowy w obecnym kształcie nie potrafi wyjaśnić istnienia lub zachowania ciemnej materii, a z nią właśnie nowa, cięższa cząstka jest kojarzona. Oczywiście jeśli jest prawdziwa.

Mellado i jego zespół wyjaśnia, że podczas gdy bozon Higgsa współdziała tylko z znaną, widoczną materią, która stanowi zaledwie 4 procent całej masy i energii Wszechświata – bozon Madala wydaje się wchodzić w interakcje z ciemną materią.

Szczegóły na temat odkrycia zostały przedstawione w raporcie rocznym CERN 2015-2016. Opisana tam hipoteza o bozonie Madala mówi, że jest on cięższy od bozonu Higgsa i ma masę około 270 GeV/c². Te same eksperymenty przeprowadzone w 2015 i 2016 zasugerowały potencjalne istnienie jeszcze cięższej, nieznanej cząstki, która ważyłaby 750 GeV/c².

Obecnie trzeba czekać na potwierdzenie hipotezy. Według niektórych odkrycie nowych bozonów może dać nagrodę Nobla.

 

Źródło: phys.org, sci-news.com, soundofscience.info. Fot. Taylor L, McCauley T/CERN