Při výzkumu temné hmoty objevili vědci nevysvětlené částicové interakce

Místo 232 (+-15) nízkoenergetických interakcí, jich odhalil experiment XENON1T za rok svého trvání asi 285. Vědci zatím stále neví, co mohlo tak dramatický růst způsobit. Nabízí proto tři rozdílné teorie.

XENON1T je velká nádrž naplněná 3,2 metrickými tunami ultra čistého tekutého xenonu. Je uzavřená a naprosto temná. Díky tomu mohou vědci pozorovat interakce jednotlivých částic právě ve chvíli, kdy jednotlivé srážky vytvoří světelnou stopu.

Vzhledem k tomu, že většina interakcí je známa, vytvořili vědci výpočet, ve kterém došli k hypotetickému počtu interakcí za určitou dobu. Důvod, proč je toto číslo o tolik větší, je velkou neznámou.

Prvním hypotézou, která by problém mohla vysvětlit, počítá s interakcemi velmi malého množství tritia. To se mohlo objevit v detektoru kosmogenní aktivací xenonu a vodíku. Avšak tuto teorii vědci zavrhují, jelikož zatím nebyli schopni stopy tritia detekovat.

Druhou, a možná pravděpodobnější, hypotézu vysvětlují vědci pomocí interakcí neutrin. Tyto částice jsou podobné elektronům, ale nemají téměř žádnou hmotu ani náboj. Jejich interakce jsou tak velmi zřídkavé. Podle výzkumníků by mohla být neutrina zodpovědná za podobné signály, ale jen v případě, že by měla silnější magnetický moment.

Poslední scénář by mohl přinést do světa fyziky zcela nové poznatky. Vědci v něm zmiňují hypotetické částice zvané solární axiony. Ty navíc nejlépe zapadají do vypočítané pravděpodobnosti.

Axiony byly poprvé zmíněny v 70. letech 20. století a představují pravděpodobnou část struktury temné hmoty. Solární axiony nejsou stejné, jako ty v temné hmotě, ale jejich existence by mohla objasnit možnou přítomnost axiomů i zde.

Další pozorování výzkumů navazujících na tento, který byl publikovaný na stránkách XENON1T, bude nesmírně zajímavé. Mohlo by se jednat o skutečný posun na poli fyziky.

Zdroj: https://www.science.purdue.edu/xenon1t/wp-content/uploads/2020/06/xenon1tlowersearches.pdf
Foto: Unsplash