Темные фотоны скрываются в Большом адронном коллайдере: где эти частицы темной материи

Физики, которые работают над экспериментом "Компактный мюонный соленоид" (CMS) на Большом адронном коллайдере (БАК) опубликовали последние данные, которые касаются поиска долгоживущей экзотической частицы под названием темный фотон, пишет Gizmodo.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Темные фотоны считаются носителями силы неуловимой темной материи. Они отличаются от обычных фотонов, то есть частиц света, тем, что они имеют массу. Таким образом с помощью темных фотонов можно объяснить природу темной материи, считают ученые.

Темной материей называют невидимую материю во Вселенной, которую можно было наблюдать только благодаря ее гравитационному влиянию, но ее никогда не видели напрямую, и ученые до сих пор точно не понимают, что это такое на самом деле. Но физики, работающие над экспериментом CMS пытаются изменить это, то есть они хотят обнаружить темные фотоны, чтобы понять природу темной материи.

Как и многие другие частицы, которые появляются во время экспериментов на БАК, темные фотоны должны появиться в результате распада такой частицы, как бозон Хиггса, которую впервые обнаружили 11 лет назад.

Физики считают, что бозон Хиггса распадается на темные фотоны, которые затем распадаются на смещенные мюоны. Ученые сейчас работают над ограничением параметров, при которых будет происходить данный процесс. То есть это сужает область поисков темных фотонов.

Третий запуск БАК начался в июле прошлого года и теперь коллайдер стал более мощным, что позволяет проводить более сильные столкновения частиц, чем раньше.

Это значит, что алгоритм эксперимента CMS, с помощью которого можно увидеть интересные столкновения частиц, получает больше важных событий для анализа. Таким образом появилось больше возможностей для обнаружения смещенных мюонов, которые возникли в результате появления темных фотонов.

По словам ученых, теперь они могут анализировать гораздо больше событий, связанных с мюонами, которые были смещены от точки столкновения на расстояния от нескольких сотен микрометров до нескольких метров. Благодаря этому, если темные фотоны существуют, то эксперимент CMS должен их обнаружить.

Темные фотоны считаются долгоживущими, ведь они существуют в течение одной десятой миллиардной доли секунды. Несмотря на это их сложно обнаружить, поэтому пока поиски продолжаются. Сложность состоит в том, что ученые пока точно не понимают какие параметры при распаде бозона Хиггса нужны, чтобы возник темный фотон. Но физики становятся все ближе к пониманию этого.

Новые эксперименты на БАК продолжают показывать новые данные о субатомных частицах, которые еще предстоит досконально изучить. Но частицы, которые могут быть связаны с темной материей, пока что не обнаружены. Но все может измениться в любой момент, ведь мощность БАК значительно возросла, а значит шансы на обнаружение темных фотонов также увеличились.

Как уже писал Фокус, ученые разработали эксперимент для превращения света в материю. Плазму можно заставить сталкиваться с фотонами и выделять материю, считают авторы исследования.