Fotoi iluna. Ikusezinaren bila
Fotoia argiarekin lotutako oinarrizko partikula bat da. Hala ere, hamarkada bat inguru, zientzialari batzuek fotoi iluna edo iluna deitzen dutena bazegoela uste zuten. Pertsona arrunt bati halako formulazio bat berez kontraesana dela iruditzen zaio. Fisikarientzat horrek zentzua du, haien ustez, materia ilunaren misterioa argitzera eramaten baitu.
Azeleragailuen esperimentuetako datuen analisi berriak, batez ere emaitzak BaBar detektagailuaerakutsi non fotoi iluna ez dago ezkutatuta, hau da, aurkitu ez zen eremuak baztertzen ditu. Menlo Parkeko (Kalifornia) SLAC-en (Stanford Linear Accelerator Center) 1999tik 2008ra egin zen BaBar esperimentuak datu hauek bildu zituen. elektroien talkak positroiekin, positiboki kargatutako elektroien antipartikulak. Esperimentuaren zati nagusia, izenekoa PKP-II, SLAC, Berkeley Lab eta Lawrence Livermore National Laboratory-ekin elkarlanean egin zen. Hamahiru herrialdetako 630 fisikari baino gehiago kolaboratu zuten BaBar-en bere gailurrean.
Azken analisiak BaBar-en azken bi urteetan erregistratutako datuen %10 inguru erabili du. Fisikako Eredu Estandarrean sartzen ez diren partikulak aurkitzera bideratu da ikerketa. Lortutako grafikoak BaBar datuen analisian arakatu den bilaketa-eremua (berdea) erakusten du, non fotoi ilunrik aurkitu ez den. Grafikoak beste esperimentu batzuen bilaketa-eremuak ere erakusten ditu. Barra gorriak eremua erakusten du fotoi ilunek deiturikoak eragiten dituzten ala ez egiaztatzeko g-2 anomaliaeta eremu zuriak fotoi ilunen presentzia aztertu gabe geratu ziren. Taulak ere kontuan hartzen ditu esperimentua NA64CERNen egina.
Argazkia. Maximilian Brice / CERN
Fotoi arrunt batek bezala, fotoi ilun batek indar elektromagnetikoa transferituko du materia ilunaren partikulen artean. Era berean, materia arruntarekin lotura ahula izan daiteke, hau da, fotoi ilunak energia handiko talketan sor daitezke. Aurretik egindako bilaketak ezin izan ditu haren arrastoak aurkitu, baina, oro har, fotoi ilunak elektroi edo beste partikula ikusgarrietan desintegratzen direla suposatu da.
BaBar-en ikerketa berri baterako, agertoki bat aztertu zen, non fotoi beltz bat elektroi-positroi talka batean fotoi arrunt bat bezala eratzen den, eta gero detektagailuarentzat ikusezinak diren materia partikula ilunetan desintegratzen den. Kasu honetan, partikula bakarra detektatu zitekeen - energia kopuru jakin bat daraman fotoi arrunt bat. Beraz, taldeak fotoi ilunaren masarekin bat datozen energia-gertaera zehatzak bilatu zituen. Ez zuen halako arrakastarik aurkitu 8 GeV-ko masetan.
Yuri Kolomensky, Berkeley Lab-eko fisikari nuklearrak eta Berkeleyko Kaliforniako Unibertsitateko Fisika Saileko kideak prentsa-ohar batean esan duenez, "detektagailuko fotoi ilun baten sinadura altua bezain erraza izango da. energia-fotoia eta beste jarduerarik ez". Izpi-partikula batek igorritako fotoi bakar batek elektroi batek positroi batekin talka egin zuela eta fotoi ilun ikusezina materia-partikula ilunetan desintegratu zela adieraziko luke, detektagailuarentzat ikusezinak, eta horrekin batera beste energiarik ezean agertuko da.
Fotoi iluna muoien spinaren behatutako propietateen eta Eredu Estandarrak aurreikusitako balioaren arteko desadostasuna azaltzeko ere postulatzen da. Helburua propietate hori zehaztasun ezagunenarekin neurtzea da. muoien esperimentua g-2Fermi National Accelerator Laboratory-n egina. Kolomenskyk esan zuen bezala, BaBar esperimentuaren emaitzen azken analisiek neurri handi batean "baztertzen dute g-2 anomalia fotoi ilunen arabera azaltzeko aukera, baina esan nahi du beste zerbaitek g-2 anomalia gidatzen duela ere".
Fotoi iluna 2008an proposatu zuten lehen aldiz Lottie Ackerman, Matthew R. Buckley, Sean M. Carroll eta Mark Kamionkowskik Brookhaven National Laboratory-ko E2 esperimentuko "g-821 anomalia" azaltzeko.
atari iluna
Azken urteotan egindako NA64 izeneko CERN-en esperimentuak ere ez ditu detektatu fotoi ilunekin batera datozen fenomenoak. "Physical Review Letters"-ko artikulu baten arabera, datuak aztertu ondoren, Genevako fisikariek ezin izan zuten aurkitu 10 GeV eta 70 GeV arteko masa zuten fotoi ilunak.
Hala ere, emaitza hauek komentatuz, ATLAS esperimentuko James Beechamek bere itxaropena adierazi zuen lehen porrotak lehian dauden ATLAS eta CMS taldeak bilatzen jarraitzera bultzatuko zuela.
Beechamek Physical Review Letters-en komentatu zuen. -
Japoniako BaBar-en antzeko esperimentu bati deitzen zaio Kanpaia IIBaBar-ek baino ehun aldiz datu gehiago emango duela aurreikusten da.
Hego Koreako Oinarrizko Zientzien Institutuko zientzialarien hipotesiaren arabera, materia arruntaren eta iluntasunaren arteko harremanaren misterio harrigarria azal daiteke " izenez ezagutzen den atari eredua erabiliz.axion atari iluna ». Sektore iluneko bi partikula hipotetikotan oinarritzen da, axioia eta fotoi iluna. Ataria, izenak dioen bezala, materia ilunaren eta fisika ezezagunaren eta ezagutzen eta ulertzen dugunaren arteko trantsizioa da. Bi munduak lotzea beste aldean dagoen fotoi ilun bat da, baina gure tresnekin detektatu daitekeela diote fisikariek.
NA64 esperimentuari buruzko bideoa:
Fotoi ilun misteriotsuaren bila: NA64 esperimentua
