Ученые нашли новую частицу, которая может помочь раскрыть тайну темной материи

Группа венгерский ученых опубликовала статью, в которой содержатся свидетельства открытия новой, ранее неизвестной субатомной частицы. Исследователи сообщили о ее открытии еще в 2016 году, но теперь им удалось найти новые подтверждения с помощью серии экспериментов, сообщает Newsweek.

Проведенные учеными исследования подтвердили, что частица, которая называется X17, может помочь раскрыть тайну темной материи – загадочной субстанции, на которую, как предполагается, приходится 80% массы Вселенной. Она может быть носителем "пятой силы" за пределами четырех, которые предусмотрены Стандартной моделью (гравитационная, электромагнитная, слабая и сильная ядерные силы).

Большинство ученых, которые занимаются поисками новых частиц, используют специальные ускорители, которые сталкивают субатомные частицы на невероятных скоростях, а затем наблюдают за результатами взрыва. Самый большой из таких ускорителей – Большой адронный коллайдер, именно в нем в 2012 году был обнаружен Бозон Хиггса.

Аттилла Крашнохокай и его коллеги из Института ядерных исследований в Дебрецене (ATOMKI) использовали другой подход, который предполагает проведение ряда экспериментов по обстрелу протонами ядра различных атомов. В 2016 году они наблюдали за парами электронов и позитронов, которые выделялись во время перехода ядер бериллия-8 от высокоэнергетического состояния к низкоэнергетическому. Они обнаружили отклонения от ожидаемого результата, когда угол между электронами и позитронами был большим. Эту аномалию можно было бы объяснить, если бы ядра выделяли неизвестную частицу, которая потом разделялась на электроны и позитроны.

Эта частица должна быть бозоном – то есть, типом частиц, который несет заряд. А ее масса должна была равняться 17 миллионов электрон-вольт. Это равняется массе примерно 34 электронов, что достаточно мало для такого типа частиц. Например, бозон Хиггса в 10 тысяч раз тяжелее.

Из-за массы частицы ученые назвали ее Х17. Теперь им удалось найти странности в поведении ядра гелия-4, что также может указывать на наличие новой частицы. Последняя аномалия является статистически значимой.

Ученые считают, что большая часть материи Вселенной невидима для людей. Так называемая темная материя слабо взаимодействует с видимой материей. Ее существование можно заметить по гравитационному воздействию на отдаленные галактики и звезды, но ее никогда не детектировали в лаборатории.

Подписывайтесь на наш Telegram-канал с новостями технологий и культуры.

В 2003 году ученый Селин Бем доказала, что частицы, похожие на X17, могут существовать. Они могут нести силу между частицами темной материи так же, как фотоны в случае с обычной материей. При одном из сценариев, который предложила Бем, легковесовая частица темной материи могла бы как-то создавать пары электронов и позитронов так, как это произошло во время экспериментов Крашнагоркая и его команды.

Этот сценарий был проверен в ряде экспериментов с низкой энергией, которые исключили ряд вероятностей. Однако, X17 все же не стоит списывать со счетов. Если результаты венгерской группы ученых подтвердятся, они могут открыть то, как темная материя взаимодействует с нашим миром.