Srovnání magnetických monopólů s běžným magnetem. Credit: CERN

V CERNu zpřesnili omezení pro magnetické monopóly

Aktuálně předpokládáme, že magnetické monopóly mohly být přítomny v raném vesmíru, ale během rané exponenciální fáze jeho rozpínání (inflace) se rozředily na dnešní neznatelně malou hustotu.
Vědci z experimentu ATLAS v CERNu nyní pátrali po dvojicích bodových magnetických monopólů s hmotnostmi až kolem 4 teraelektronvoltů (TeV). Tyto páry by mohly vznikat ve srážkách protonů při energii 13 TeV prostřednictvím dvou různých mechanismů Za prvé jde o hypotetický jev Drell-Yan, kdy magnetické monopóly vytváří virtuální foton produkovaný ve srážkách. Druhou možností je „fotonová fúze“, při které dva virtuální fotony vyzářené protony interagují a magnetické monopóly vzniknou při tom.
Zvolená detekční strategie týmu ATLAS se opírala o Diracovu teorii, která říká, že velikost nejmenšího magnetického náboje (gD) odpovídá 68,5násobku základní jednotky elektrického náboje, náboje elektronu (e). V důsledku toho by magnetický monopól s nábojem 1gD ionizoval hmotu podobně jako objekt s vysokým elektrickým nábojem (HECO, high-electric-charge object).
„Když částice ionizuje materiál detektoru, ATLAS zaznamená předanou energii, která je úměrná kvadrátu náboje částice. Proto by magnetické monopóly nebo HECO zanechávaly v detektoru ATLAS podél svých trajektorií velké pozůstatky energie. Vzhledem k tomu, že detektor ATLAS byl navržen pro záznam částic s malým elektrickým nábojem a neutrálních částic, je právě charakterizace těchto vysokoenergetických „depozitů“ pro hledání monopólů a HECO zásadní,“ uvádí průvodní tisková zpráva CERNu.
Ve své nové studii vědci z ATLASu prošli celý soubor dat z druhé fáze experimentu LHC (2015-2018) a hledali magnetické monopóly a HECO. Výsledek stanovuje jedny z nejpřísnějších omezení, které byly dosud pro rychlost produkce magnetických monopólů stanoveny. Hledání bylo zaměřeno na monopóly s magnetickým nábojem 1gD a 2gD a HECO s elektrickým nábojem 20e, 40e, 60e, 80e a 100e s hmotnostmi mezi 0,2 TeV a 4 TeV. Jednalo se také o první analýzu ATLASu, která zohlednila mechanismus produkce magnetických monopólů fotonovou fúzí.
Vzhledem k tomu, že v souboru dat nebyly prokázány ani magnetické monopóly, ani HECO, stanovili výzkumníci ATLASu nové limity pro rychlost produkce a hmotnost monopólů s magnetickým nábojem 1gD a 2gD. ATLAS zůstává experimentem s největší citlivostí na magnetické monopóly v tomto rozsahu nábojů.

Search for magnetic monopoles and stable particles with high electric charges in √s=13 TeVpp collisions with the ATLAS detector, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2308.04835
Zdroj: CERN / Phys.org, přeloženo / zkráceno

Vědci konečně ukázali, jak vypadá Wignerův krystal

Fyzikové z Princetonu pomocí grafenu poprvé přímo vizualizovali tzv. Wignerův krystal – zvláštní formu hmoty, …

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close