Výzkum

Higgsův boson: portál do "temného světa"?

Teď, když vědci našli Higgsův boson, BigHadron Collider bude hledat ještě těžší cíl: temnou hmotu. Jsme obklopeni temnou hmotou a temnou energií - neviditelnými látkami, které váží galaxie, ale nedávají se pryč. Nová práce představuje inovativní metodu vyhledávání temné hmoty urychlovačem velkého hadronu díky využití relativně pomalé rychlosti potenciální částice.

Temný svět temné hmoty

"Víme jistě, že existuje temný svět aje v ní více energie než v naší, “říká Lien-Tao Wong, profesor fyziky na University of Chicago, který studuje hledání signálů ve velkých urychlovačech částic, jako je LHC. Práce byla publikována ve Fyzických recenzních dopisech.

Ačkoli temný svět je více než 95% vesmíru,Vědci jsou si vědomi své existence pouze účinky, které má - jako poltergeist, který je viditelný pouze tehdy, když se něco pohybuje na polici nebo když bliká světlo. Například víme o existenci temné hmoty, protože vidíme její gravitační efekt - pomáhá našim galaxiím rozptýlit se do částí.

Teoretici věří, že existuje jeden zvláštní druhtmavá částice, která může periodicky interagovat s běžnou hmotou. Bude to těžší a bude existovat déle než jiné známé částice - až jednu desetinu vteřiny. Podle vědců, několikrát za deset let, může být taková částice zachycena při protonových srážkách na LHC, které se vyskytují a jsou měřeny neustále.

"Zvláště zajímavá příležitost je."že tyto tmavé částice s dlouhou životností jsou nějak spojeny s Higgsovým bosonem - že Higgs je vlastně portálem temného světa, “říká Wong s odkazem na poslední částici objevenou fyziky ve velké teorii vesmíru. Higgsův boson byl objeven na LHC v roce 2012. "Možná se Higgs opravdu rozpadne na tyto částice s dlouhou životností."

Jediný problém je tooddělit tyto události od ostatních; v 27 km LHC se za sekundu vyskytne více než miliarda kolizí a každý z nich odešle subatomární postříkání ve všech směrech.

Vědci navrhli nový způsob vyhledávání,použitím jednoho konkrétního aspektu takové tmavé částice. "Pokud je tak těžká, její produkce vyžaduje energii, takže impuls nebude velký - bude se pohybovat pomaleji než rychlost světla," říká Jia Liu, první autor studie.

Toto časové zpoždění jej oddělí.jiné částice. Vědci budou muset pouze opravit systém, aby hledali vyrobené částice. Rozdíl spočívá v nanosekundě - jedné miliardtině sekundy - nebo méně. Ale LHC již má dostatek sofistikovaných detektorů, aby zachytil rozdíl; nedávná studie využívající data shromážděná během posledního startu kolidera ukázala, že tato metoda by měla fungovat, a detektory budou po nadcházející modernizaci ještě citlivější.

„Očekáváme, že se tato metoda zvýšícitlivost na tmavé částice s dlouhou životností o několik řádů - při využití schopností, které již v BAC existují, “říká Liu. Experti již pracují na vytvoření pasti. Když se LHC znovu zapne v roce 2021, po 10násobném zvýšení svítivosti budou všechny tři hlavní detektory vybaveny novým systémem.

„Myslíme si, že existuje velký potenciál pro objevování. Pokud je tu částice, budeme ji mít možnost ji extrahovat. “

Myslíš, najde? Řekněte nám v našem chatu v Telegramu.