Den hypotetiske partikkelen kan være portalen mellom den mørke sektoren av partikler og vanlig materie. Vi kan være nærmere å forstå mystisk mørk materie.
En hypotetisk skjult sektorpartikkel kjent som «mørk foton» kan være grunnleggende for å forstå mørk materie, et av universets mest gåtefulle mysterier, tyder nyere vitenskapelige undersøkelser på.
Universet, slik vi kjenner det, har omtrent en tidel av alle tingene der ute. Alt annet er usynlig eller i det minste umulig å oppdage – bortsett fra virkningene av tyngdekraften på brøkdelen av materialet vi er i stand til å se.
Forskere kaller denne «mørke kraften» manglende sektor mørkt materiale – klasse av energiske og massive partikler som tilsynelatende eksisterer et sted, men som ikke samhandler med lysende materie (det som utgjør oss og som vi er i stand til å se).
Det mørke fotonet vil være mer på linje med resultater fra partikkelakseleratoreksperimenter enn standardmodellen for partikkelfysikk, indikerer forskningen, ledet av University of Adelaide fysiker Nicholas Hunt-Smith og publisert i Journal of High Energy Physics.
Bevis på gravitasjonsinteraksjoner har tidligere bekreftet eksistensen av mørk materie, men dens eksakt natur har unngått fysikere fra hele verden, som fortsetter å prøve å oppdage det.
«Eksistensen av mørk materie har blitt fast etablert gjennom dens gravitasjonsinteraksjoner, men dens nøyaktige natur fortsetter å unngå oss til tross for den beste innsatsen fra fysikere rundt om i verden,» sier Anthony Thomas, fysiker ved University of Adelaide.
Thomas antyder at det mørke fotonet kan være bro mellom vanlig materie og den mørke delen av partikler.
«Nøkkelen til å forstå dette mysteriet kan ligge i det mørke fotonet, en teoretisk massiv partikkel som kan tjene som en portal mellom den mørke sektoren av partikler og vanlig materie,» sa han ifølge Science Alert.
Det er de tydelige gravitasjonseffektene av mørk materie på normal materie som holder dilemmaet i live rundt seg. Eksempler på denne effekten: galakser roterer med en hastighet som kan ikke forklares vurderer bare gravitasjonseffektene av normale materiepartikler. Tradisjonelle fysikkmodeller kan ikke forklare mørk materie, selv om de er effektive i å forklare standardoppførselen til partikler.
Nå har denne studien satt mørke fotoner i søkelyset, og koblet dem til mørk materie. Generelt assosiert med lys og elektromagnetisme, antas det at mørke fotoner kan være ekvivalenter til mørk materie.
Hunt-Smith og teamet hans undersøkte resultatene av partikkelkollisjoner for å se etter spor av mørke fotoner.
Forskningen fokuserte på prosessen med dyp uelastisk dispersjon, en spesifikk type høyenergipartikkelspredning. Ved å bruke data fra flere partikkelakseleratorer fant de ut at mørke fotoner subtilt kan påvirke separasjonen av partikler etter en kollisjon.
Teamet stoppet ikke der og studerte myon magnetisk anomali. Målinger av myonens oscillasjon i et sterkt magnetfelt stemmer ikke overens med standardmodellprediksjoner med 3 til 4 standardavvik, noe som antyder aktiviteten til krefter som ennå ikke er studert.
De fant at å introdusere muligheten for et mørkt foton ikke bare øker preferansen for det mørke fotonet som kandidat, men også reduserer betydelig den magnetiske muon-anomalien.
«Vårt arbeid viser at mørk fotonhypotesen foretrekkes fremfor standardmodellhypotesen med en signifikans på 6,5 sigma, som utgjør bevis for oppdagelsen av en partikkel.»
Imidlertid er mye arbeid fortsatt nødvendig for å definitivt bevise eksistensen av mørke fotoner.
