Z tlačovej správy Imperial College London:
Fyzici tvrdia, že sú bližšie ako kedykoľvek predtým k nájdeniu zdroja tajomnej temnej hmoty Vesmíru, sledujúc lepší ako očakávaný rok výskumu v detektore častíc kompaktného muónu solenoidu (CMS), ktorý je súčasťou veľkého hadrónového zrážača (LHC) v CERN v Ženeve ,
Vedci teraz uskutočnili prvý celý experiment, ktorý rozbije protóny dohromady takmer rýchlosťou svetla. Keď sa tieto subatomické častice zrazia v srdci detektora CMS, výsledné energie a hustoty sú podobné tým, ktoré boli prítomné v prvých stupňoch vesmíru, bezprostredne po Veľkom tresku asi pred 13,7 miliardami rokov. Jedinečné podmienky vytvorené týmito zrážkami môžu viesť k výrobe nových častíc, ktoré by existovali v týchto skorých prípadoch a odvtedy zmizli.
Vedci tvrdia, že sú na dobrej ceste k tomu, aby boli schopní potvrdiť alebo vylúčiť jednu z primárnych teórií, ktoré by mohli vyriešiť mnohé z nevyriešených otázok fyziky častíc, známych ako supersymetria (SUSY). Mnohí dúfajú, že by to mohlo byť platné rozšírenie pre štandardný model fyziky častíc, ktorý opisuje interakcie známych subatomárnych častíc s úžasnou presnosťou, ale nedokáže začleniť všeobecnú relativitu, temnú hmotu a temnú energiu.
Temná hmota je neviditeľná látka, ktorú nemôžeme zistiť priamo, ale jej prítomnosť je odvodená z rotácie galaxií. Fyzici sa domnievajú, že tvorí asi štvrtinu hmotnosti vesmíru, zatiaľ čo obyčajná a viditeľná hmota tvorí iba asi 5% hmotnosti vesmíru. Jeho zloženie je tajomstvom, ktoré vedie k zaujímavým možnostiam doteraz neobjavenej fyziky.
Profesor Geoff Hall z Katedry fyziky na Imperial College London, ktorý pracuje na experimente CMS, povedal: „Dosiahli sme dôležitý krok vpred v honbe za temnou hmotou, aj keď zatiaľ nebol objavený žiadny objav. Tieto výsledky prišli rýchlejšie, ako sme očakávali, pretože LHC a CMS sa v minulom roku zlepšili, ako sme sa odvážili dúfať, a teraz sme veľmi optimistickí, pokiaľ ide o vyhliadky na potlačenie supersymetrie v nasledujúcich rokoch. “
Energia uvoľnená pri zrážkach protónov a protónov v CMS sa prejavuje ako častice, ktoré odletávajú vo všetkých smeroch. Väčšina zrážok produkuje známe častice, ale v zriedkavých prípadoch môžu vzniknúť nové, vrátane tých, ktoré predpovedal SUSY - známe ako supersymetrické častice alebo „častice“. Najsvetlejší člen je prirodzeným kandidátom na temnú hmotu, pretože je stabilný a CMS by tieto objekty „videl“ iba prostredníctvom absencie signálu v detektore, čo by viedlo k nerovnováhe energie a hybnosti.
Aby bolo možné hľadať častice, CMS hľadá kolízie, ktoré produkujú dve alebo viac vysokoenergetických „prúdov“ (zväzky častíc sa pohybujú približne v rovnakom smere) a značnú chýbajúcu energiu.
Oliver Buchmueller, tiež z Katedry fyziky na Imperial College London, ale ktorý má sídlo v CERN, povedal: „Potrebujeme dobré pochopenie bežných kolízií, aby sme mohli rozpoznať nezvyčajné kolízie, keď k nim dôjde. Takéto kolízie sú zriedkavé, ale môžu byť vyvolané známou fyzikou. Preskúmali sme asi 3 bilióny protónov a protónov a našli sme 13 „podobných ako SUSY“, okolo počtu, ktorý sme očakávali. Aj keď sa nenašli žiadne dôkazy o časticiach, toto meranie výrazne zužuje oblasť hľadania temnej hmoty. “
Fyzici sa teraz tešia na priebeh LHC a CMS v roku 2011, od ktorého sa očakáva, že prinesie údaje, ktoré by mohli potvrdiť supersymetriu ako vysvetlenie temnej hmoty.
Experiment CMS je jedným z dvoch experimentov na všeobecné použitie navrhnutých na zber údajov z LHC spolu s ATLAS (Toroidálne LHC prístroje). Skupina Imperial's High Energy Physics Group zohrala hlavnú úlohu pri navrhovaní a konštrukcii CMS a teraz veľa členov pracuje na misii s cieľom nájsť nové častice vrátane nepolapiteľnej bozónovej častice Higgs (ak existuje) a vyriešiť niektoré z nich. tajomstvá prírody, napríklad odkiaľ pochádza masa, prečo v našom vesmíre nie je antihmota a či existujú viac ako tri priestorové dimenzie.
