Эти результаты, возможно, только что открыли дверь в новую эру в физике.
Международная группа физиков утверждает, что они, возможно, нашли доказательства давно теоретизированного типа субатомной частицы, называемой аксион.
Аксион был впервые предложен в 1970-х годах для объяснения расхождений в физике частиц. Они также стали популярным способом объяснить существование темной материи, туманного вещества, которое составляет 85 процентов массы вселенной. Но ученые никогда не находили прямых доказательств их до - возможно, сейчас.
В рамках эксперимента XENON1T Dark Matter, подробно описанного в длительной истории New York Times об открытии, исследователи установили две тонны сверхчистого сжиженного ксенона в чане под итальянской горой. Ксенон - это чрезвычайно стабильный благородный газ, инертность, которая делает его идеальным кандидатом для обнаружения присутствия любых частиц, которые проходят через него.
Команда объявила, что они обнаружили «удивительный избыток событий» частиц, взаимодействующих с частицами ксенона - события, которые ученые не могли объяснить с помощью стандартной модели физики.
Ученые предполагают, что есть три объяснения этого избытка. Одним из них является загрязнение в резервуаре. Это также может быть вызвано нейтрино, хорошо известной частицей.
Третье объяснение гораздо более смелое и может иметь серьезные последствия в мире физики. Взаимодействия могут быть результатом аксионов - потенциально первое наблюдение неуловимой частицы.
Хотя аксионы в настоящее время не являются предлагаемым прямым объяснением темной материи, они могли бы подготовить почву для создания темной материи на ранних стадиях нашей вселенной.
Ученые, несомненно, взволнованы этой третьей возможностью, хотя они также призывают к сдержанности из-за других потенциальных объяснений.
«Я пытаюсь быть спокойным здесь, но трудно не быть гиперболическим», - сказал The New York Times Нил Вейнер, теоретик частиц в Нью-Йоркском университете, который не принимал участия в исследовании . «Если это реально, называть это изменяющим игру было бы преуменьшением».
«Если это подтвердится, и если это большой вопрос, это самый большой поворот игры в моей области физики с момента открытия космического ускорения», - сказала Чанда Прескод-Вайнштейн, физик из Университета Нью-Гемпшира, который также не был участие, рассказал Live Science в электронном письме.
Другие призывают больше времени, прежде чем лопнуть пробки от шампанского.
«Несмотря на то , возбуждаются об этом избытке, мы должны быть очень терпеливы,» Лука Grandi, физик из Университета Чикаго и соавтор из еще-к-быть пэром- бумаги , сказал Quanta Magazine .
Гораздо больший эксперимент с повышенными уровнями чувствительности пришлось отложить из-за блокировки коронавируса в Италии. Это может произойти еще в этом году, сообщает Times .
Чтобы представить статистику в перспективе, Кай Мартенс, физик из Токийского университета, который работал над экспериментом, сказал Live Science, что есть вероятность 2 к 10000, что случайное фоновое излучение было причиной избыточных событий, а не самих аксионов. Такого рода вероятность значительно ниже порога, который физики обычно пытаются достичь, прежде чем считать открытие общепризнанным.
До сих пор доминирующим объяснением существования темной материи было существование так называемых «слабо взаимодействующих массивных частиц», которые имеют забавную аббревиатуру «WIMP». WIMP - это гипотетические частицы, которые имеют чрезвычайно большую массу и могут составлять большую часть, если не всю темную материю.
Но со временем физики стали проявлять все больший интерес к изучению возможности аксионов.
