Világegyetemünket négy alapvető erő irányítja. Legalábbis ezt gondolják a fizikusok már régóta.
Most azonban az új kutatások azt sugallják, hogy létezik egy ötödik erő, egy felfedezés, amely a modern fizika nagy részét felfedheti.
Október 23-án a Magyar Nukleáris Kutatóintézet kutatói új tanulmányt tettek közzé az arXiv adatbázisban, amely további bizonyítékokat mutatott egy teljesen új részecskéről, amelyet először három évvel ezelőtt javasoltak. Az X17-nek nevezett részecske segíthet a tudósoknak megoldani a csillagászat egyik legnagyobb rejtélyét: mi a sötét anyag.
A részecske létezéséhez szintén szükség lenne a részecskefizika standard modelljének átírására, az elméletre, amely leírja az alapvető erőket és osztályozza a szubatomi részecskéket.
De ez csak akkor lehetséges, ha a részecske léte igazolható. Az új cikk még nem került szakértői értékelés alá. És a legtöbb fizikus szkeptikus - részben azért, mert egyetlen külső kutató még nem volt képes függetlenül érvényesíteni ugyanazon kutatócsoport korábbi megállapításait. A Milsachusetts Technológiai Intézetben dolgozó Richard Milner, a kutatásban nem részt vevő fizikus, a Live Science elmondta.
2016-ban ugyanaz a kutatócsoport jelentette a részecske első bizonyítékait a radioaktív berilliumatomokkal végzett kísérletek során. A fizikusok megmérték a berillium által felbomlott fényt és részecskéket, amikor az szétesett. Megfigyelték, hogy a kibocsátott elektronpárok és antianyag-partnereik, pozitronok inkább egy bizonyos szögben gyorsulnak fel, olyan viselkedés, amely a meglévő fizikával nem tűnik magyarázhatónak.
A számokat összeroppantva a fizikusok arra a következtetésre jutottak, hogy legyen olyan ismeretlen közbenső részecske, amelybe a berillium lebomlott, mielőtt ez a részecske kibocsátta volna az elektron és a pozitron párt. Ezt az ismeretlen "X részecskét" úgy számították, hogy majdnem 17 megaelektronvolta tömegű, ezért neve X17. (Összehasonlításképpen, az X17 körülbelül 34-szer nagyobb, mint egy elektron.)
Az új tanulmány további megfigyeléseket tett a javasolt részecskére vonatkozóan, a héliumatomok bomlásában. Egy hasonló kísérleti beállítás ismét egy közbenső részecskét mutatott, amelynek tényleges tömege azonos. Az eredmények azt mutatják, hogy ez a javasolt X17 részecske nem fermion - a részecske típusa, amely a közönséges anyagot alkotja -, hanem inkább egy bozon, egy részecske, amely energiát hordoz, és néha erõket is okoz. Ez azt jelenti, hogy az X17 egy korábban ismeretlen, ötödik erőt közvetíthet, amely a fizikusok szerint segíthet megmagyarázni a sötét anyagot. Ez a titokzatos anyag az univerzum anyagának 85% -át teszi ki; gravitáción keresztül kimutatható, de nem kölcsönhatásba lép a fényrel.
A legtöbb fizikus azonban független méréseket vár, mielőtt elfogadják a megállapításokat.
"Szkeptikus vagyok. Úgy gondolom, hogy kísérletezőként ez az én természetes álláspontom, amikor valami ilyesmit látok, de azt hiszem, hogy ezt ki kell vizsgálni" - mondta Milner a Live Sciencenek.
A szkepticizmus részben azért merül fel, mert az Európai Nukleáris Kutatási Szervezet (CERN) megpróbálta vadászni az X17 részecskét, és nem talált bizonyítékot erre. Az új bizonyítékok fényében sokkal több csoport folytatja a részecske keresését - mondta Milner a Live Science-nek.
Ha megerősítést nyer, a felfedezés egy teljesen új módszert is nyithat a részecskefizika elvégzésére - mondta Milner a Live Science-nek. Az elmúlt fél évszázadban a fizikusok hatalmas előrelépést értek el a szabványmodell meghatározásában azáltal, hogy a nagy energiájú birodalomra összpontosítanak, amely hatalmas nemzetközi együttműködésre és drága gyorsítógépekre szorul, hogy a részecskéket összetörjék szem előtt tartó sebességgel. A sokkal alacsonyabb energiával és költségekkel elvégzett új munka a fizikusok számára teljesen új irányt jelentene új részecskék keresésére.
"A fizika standard modellje nagyon jól definiált" - mondta Milner a Live Science-nek. "Tehát ha valaki új interakciót talál azon túl, ez rendkívül óriási fontosságú."
