Sciencemag.cz
Doporučujeme
Vědecká skupina kolem experimentu LHCb v CERNu představila analýzy srážek částic na Velkém hadronovém urychlovači (LHC). Tyto výsledky mohou pomoci určit, zda antihmota pozorovaná ve vesmíru pochází z temné hmoty.
Různá měření prováděná ve vesmíru, jako je Alpha Magnetic Spectrometer na Mezinárodní vesmírné stanici, stanovila podíl antiprotonů ve vysokoenergetických částicích kosmického záření. Tyto antiprotony mohou vznikat při srážkách částic temné hmoty, ale i v jinak, „běžně“, například při srážkách protonů s atomovými jádry v mezihvězdném prostředí, které je tvořeno především vodíkem a heliem. Aby se dalo zjistili, zda k vysvětlení antiprotonů potřebujeme temnou hmotu, je třeba odhadnout, jak často antiprotony vznikají při srážkách protonů s vodíkem a heliem. Ačkoli některá měření již proběhla (i v CERNu), zahrnovala pouze okamžitou produkci antiprotonů přímo v místě, kde došlo ke srážce.
V nové studii tým LHCb hledal také antiprotony produkované v určité vzdálenosti od místa srážky, a to přeměnou (rozpadem) částic zvaných antihyperony na antiprotony. Pro získání dat ze srážek proton-helium vědci vstřikovali plynné helium do místa urychlovače, kde by se za normálních okolností srážely dva protonové svazky (tj. ona výše zmíněná kolize proton-vodík).
Vědci z LHCb pak provedli analýzu vzorku přibližně 34 milionů srážek protonů s heliem a stanovili poměr rychlosti produkce antiprotonů z rozpadů antihyperonů a rychlosti produkce antiprotonů „na místě“. Ukázalo se, že (alespoň dle měření provedeného na určitých škálách energie srážky) antiprotony vzniklé rozpadem antihyperonů přispívají k celkové rychlosti produkce antiprotonů mnohem více, než předpovídá většina dosavadních modelů produkce antiprotonů ve srážkách protonů s jádry.
Tyto výsledky je třeba vzít v potaz při hodnocení, zda data z experimentů detekujících protony ve vesmíru můžeme pokládat za důkaz existence temné hmoty.
Zdroj: CERN / Phys.org
Poznámka PH: Přeloženo do jednoduššího jazyka (snad správně pochopeno): Podle nových výsledků vzniká antiprotonů „z normální hmoty“ (srážkami) více, než se dosud předpokládalo. Požadavky na případný důkaz temné hmoty touto metodou jsou proto vyšší.
LHCb: Large Hadron Collider beauty: zkoumají se zde hadrony obsahující kvark b (spodní, též krásný, bottom/beauty). Hlavním cílem těchto experimentů je možné narušení CP symetrie.
Částice hyperon na Wikipedia.cz.
