Sötét fotonokra fog vadászni a nagy hadronütköztető

Új kísérlettel bővül az Európai Nukleáris Kutatási Szervezet, a CERN nagy hadronütköztetőjének (LHC) programja: a Faser (Forward Search Experiment) kísérletben könnyű, extrém gyenge kölcsönhatású új részecskékre vadásznak majd, amelyek tanulmányozására eddig nem volt lehetőség – írja az MTI.

A keresett részecskéket eddig azért nem tudták vizsgálni, mert az LHC négy nagy detektora nem tudja felismerni őket, az új kísérlettel azonban fény derülhet például a hagyományos fényrészecskék kvázi hasonmásai, a sötét anyaggal összefüggésbe hozott sötét fotonok titkaira.

A sötét anyag az univerzumnak nagyjából a nyolcvan százalékát teszi ki, de tulajdonságai rendkívül rejtélyesek, és még sosem sikerült közvetlenül kimutatni és laboratóriumban megvizsgálni.

A „sötét anyag probléma” bizonyítja, hogy még mindig nem tudjuk, miből áll a világegyetem nagy része.

– mondta Jonathan Feng, a Faser kísérlet társvezetője az intézmény közleményében, hozzátéve, hogy biztosak abban, hogy eddig ismeretlen részecskék is felfedezésre várnak.

A Faser detektort attól az ATLAS-tól 480 méterre építik meg, amivel kimutatták a többi részecske tömegéért felelős Higgs-bozont a CERN kutatói. A tudósok abban bíznak, hogy az ATLAS protonnyalábjainak ütközésekor keletkezhetnek újonnan keresendő részecskék, így a Faser a „bomlástermékeket” fogja vizsgálni minden alkalommal, amikor az ATLAS üzemel.

Az új részecskék vélhetően csak kis mértékben szóródnak, így lehetséges, hogy egy relatíve kicsi és költséghatékony, de rendkívül érzékeny detektorral észleljék őket. A Faser detektor egyébként kevesebb mint ötméteres lesz, átmérője is csak 1 méter, vagyis eltörpül a 45 méter hosszú és 25 méter átmérőjű hengeres ATLAS-hoz képest.

Az új szerkezetet az LHC jelenlegi leállásakor építik meg, és 2021 és 2023 között fog adatokat gyűjteni. Az LHC egy későbbi, 2024 és 2026 közötti leállása során a tervek szerint megépül egy nagyobb változata, a Faser 2, ami még szélesebb skálán fogja majd keresni az ismeretlen részecskéket.