Учени от ЦЕРН изследват енергийни модели в търсене на нова физика, свързана с т.нар. "скрита долина“

Ваня Милева Последна промяна на 30 декември 2024 в 00:00 4210 0

абстракция

Кредит Pixabay
При сблъсъци на частици, като тези, които се случват в LHC, учените смятат, че тези медиатори могат да се появят за кратко, разпадайки се на частици от тъмен сектор, които в крайна сметка произвеждат откриваеми подписи, които могат да бъдат наблюдавани.

Изследователи от екипа на Големия адронен колайдер към ЦЕРН използват детектора CMS, за да открият потенциални признаци за физични явления отвъд Стандартния модел.

За първи път те прилагат нов метод, насочен към "меки неклъстеризирани енергийни модели“ – слаби енергийни сигнали, които не образуват ясни групи частици. Тези сигнали може да сочат към частици, свързващи видимата вселена с теоретична "скрита долина“ – паралелен свят на тъмни частици.

Стандартният модел и неговите ограничения

Стандартният модел обяснява фундаменталните частици и техните взаимодействия, но не включва тъмната материя, тъмната енергия и гравитацията. 

Теории като суперсиметрията и струнната теория предполагат съществуването на "скрита долина“, паралелен свят на частици, подобни на тези, които познаваме, но с взаимодействия, предимно ограничени до собственото им царство.

Частиците в този тъмен сектор биха взаимодействали слабо с частиците, описани от Стандартния модел, но може обаче да има частица "посредник", която да свързва двата свята

Изследванията на CMS

В експериментите си учените се фокусират върху това как частиците от протонните сблъсъци могат да създадат посредници, които да се разпаднат на тъмни фотони. Тези фотони могат да взаимодействат с обикновените частици чрез кинематично смесване, което ги прави откриваеми.

"Меките неклъстеризирани енергийни модели“ имат уникални характеристики – те са равномерно разпределени и с по-ниска енергия от обичайните частици. Това ги прави трудни за откриване сред многото сигнали от стандартните сблъсъци. За целта екипът използва напреднали симулации, които сравняват моделите на Стандартния модел с тези от "скритата долина“.

Резултати и бъдещи перспективи

Данните от 2016 до 2018 г. не откриват доказателства за такива модели. Въпреки това изследването изключва определени маси на посредници и тъмни фотони, което помага за усъвършенстване на теориите.

Събирането на повече данни и бъдещите ускорители, като предложения Future Circular Collider, ще увеличат шансовете за открития. Работата на CMS поставя основа за бъдещи изследвания и приближава учените към разбирането на тъмната материя и новата физика.

Справка: A. Hayrapetyan et al. (CMS Collaboration), Search for Soft Unclustered Energy Patterns in Proton-Proton Collisions at 13 TeV, Physical Review Letters (2024). DOI: 10.1103/PhysRevLett.133.191902

Източник: CERN scientists search for new physics in unusual energy patterns linked to hidden particles, Andrey Feldman, advanced science news

Виж още за:
    Най-важното
    Всички новини

    Още от Физика

    Коментари

    За писането на коментар е необходима регистрация.
    Моля, регистрирайте се от TУК!
    Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

    Няма коментари към тази новина !