Londoni Imperial College'i pressiteatest:
Füüsikud väidavad, et pärast oodatust paremat uurimistööd Genfi CERNis asuvas kompaktses Muoni Solenoidi (CMS) osakestedetektoris, mis on osakeste detektor, mis on ootuspärasest parem, on lähemal kui kunagi varem Universumi salapärase tumeaine allika leidmisele. .
Teadlased on nüüd läbi viinud esimese täieliku katse, mis purustab prootoneid peaaegu valguse kiirusel. Kui need alam-aatomiosakesed põrkuvad CMS-detektori keskmes, on tulenevad energiad ja tihedused sarnased Universumi esimestel instantsidel vahetult pärast Suurt Pauku umbes 13,7 miljardit aastat tagasi esinevatega. Nende kokkupõrgete loodud ainulaadsed tingimused võivad viia uute osakeste tootmiseni, mis oleksid olemas olnud neil varastel aegadel ja on sellest ajast kadunud.
Teadlased väidavad, et nad on teel kaugele, kui suudavad kas kinnitada või välistada ühe peamise teooria, mis võiks lahendada paljusid osakestefüüsika silmapaistvaid küsimusi, tuntud kui supersümmeetria (SUSY). Paljud loodavad, et see võib olla osakeste füüsika standardmudeli kehtiv laiendus, mis kirjeldab teadaolevate alaatomiliste osakeste vastasmõjusid hämmastava täpsusega, kuid ei hõlma üldist relatiivsustegurit, tumedat ainet ja tumedat energiat.
Tume aine on nähtamatu aine, mida me ei saa otseselt tuvastada, kuid mille olemasolu tuleneb galaktikate pöörlemisest. Füüsikud usuvad, et see moodustab umbes veerandi Universumi massist, samas kui tavaline ja nähtav aine moodustab ainult umbes 5% Universumi massist. Selle kompositsioon on mõistatus, mis viib seni avastamata füüsika huvitavatele võimalustele.
Londoni Imperial College'i füüsikaosakonna professor Geoff Hall, kes töötab CMS-i eksperimendi ajal, ütles: „Oleme teinud tumeaine jahtimisel olulise sammu edasi, ehkki mingeid avastusi pole veel tehtud. Need tulemused on tulnud kiiremini, kui me oskasime oodata, sest LHC ja CMS kulgesid eelmisel aastal paremini, kui me julgesime loota ning oleme nüüd väga optimistlikud supersümmeetria lähiaastate väljavaate osas. "
CMS-i prootoni-prootoni kokkupõrgetes vabanev energia avaldub osakestena, mis lendavad eemale igas suunas. Enamik kokkupõrkeid tekitavad teadaolevaid osakesi, kuid harvadel juhtudel võib tekkida ka uusi, sealhulgas SUSY ennustatud - osakesi, mida nimetatakse supersümmeetrilisteks osakesteks. Kergeim osake on tumeda aine loomulik kandidaat, kuna see on stabiilne ja CMS "näeks" neid objekte ainult siis, kui detektoris nende signaal puudub, mis põhjustab energia ja impulsi tasakaalustamatust.
Osakeste otsimiseks otsib CMS kokkupõrkeid, mis tekitavad kaks või enam suure energiatarbimisega „joa” (osakeste kobarad, mis liiguvad umbes samas suunas) ja olulist puuduvat energiat.
Dr Oliver Buchmueller, kes on pärit ka Londoni Imperial College'i füüsikaosakonnast, kuid kes asub CERNis, ütles: „Meil on vaja tavalistest kokkupõrgetest head teadmist, et saaksime ebatavalisi ära tunda, kui need juhtuvad. Sellised kokkupõrked on haruldased, kuid tuntud füüsika poolt võivad need toimuda. Uurisime umbes 3 triljonit prootoni-prootoni kokkupõrget ja leidsime 13 "SUSY-laadse" kokkupõrget umbes see arv, mida me ootasime. Ehkki spartiklite osas mingeid tõendeid ei leitud, kitsendab see mõõtmine tumeaine otsimise ala märkimisväärselt. ”
Füüsikud ootavad nüüd LHC ja CMS-i 2011. aasta jooksu, mis peaks eeldatavalt andma andmeid, mis võiksid kinnitada supersümmeetriat tumeda aine selgitusena.
CMS-eksperiment on üks kahest üldotstarbelisest eksperimendist, mille eesmärk on koguda andmeid LHC-st koos ATLAS-iga (A Toroidal LHC ApparatuS). Imperiali kõrge energiafüüsika töörühm on mänginud suurt rolli CMS-i kujundamisel ja ehitamisel ning nüüd töötavad paljud liikmed uute osakeste, sealhulgas tabamatu Higgsi bosooniosakeste (kui need on olemas) leidmise missioonil ja lahendavad osa neist. looduse müsteeriumid, näiteks see, kust mass pärineb, miks meie universumis pole antiainet ja kas ruumilisi mõõtmeid on rohkem kui kolm.
