Ny portal til at afsløre universets mørke sektor

Der var engang, universet var bare en varm suppe af partikler. I de dage, sammen med synlige partikler, andre partikler til os skjulte eller mørke kan være dannet. Milliarder af år senere katalogiserede videnskabsmænd 17 typer af synlige partikler, med den seneste er Higgs boson, oprettelse af 'Standardmodellen'. Imidlertid, de kæmper stadig for at opdage de skjulte partikler, dem, der udgør den mørke sektor af universet.

Forskere ved Center for Teoretisk Fysik i Universet, inden for Institute for Basic Science (IBS) har foreslået en hypotetisk portal, der forbinder to mulige mørke sektorpartikler; deres forskning kunne åbne et nyt perspektiv ind i den dunkle forståelse af den mørke sektor. Udgivet i Fysisk gennemgangsbreve , denne undersøgelse har implikationer i kosmologi og astropartikelfysik.

Fysikere har masser af ideer om, hvordan disse mørke sektorpartikler kan se ud. En kandidat er axion, som er en meget let partikel, der kan løse nogle teoretiske problemer i Standardmodellen. En anden kandidat er den mørke foton:En meget let partikel, som deler nogle egenskaber med en af ​​partiklerne i standardmodellen, det er fotonen, bestanddel af synligt lys. Imidlertid, mens fotoner kobler til den elektromagnetiske ladning, mørke fotoner kobler til den såkaldte mørke ladning, der kan blive båret af andre mørke sektorpartikler.

Fysikere mener, at den mørke sektor kommunikerer med standardmodellen, via portaler. For eksempel, en vektorportal ville tillade blanding mellem fotoner og mørke fotoner. Og, en aksionsportal forbinder aksioner og fotoner. Der er kun flere mulige portaler, fysikere har identificeret, og hver portal er et vigtigt værktøj i teoretiske og eksperimentelle undersøgelser til at søge efter mørke sektorpartikler. Et hold af IBS-forskere, hypotesen om eksistensen af ​​en ny portal, kaldte de den "mørke aksionsportal", der forbinder mørke fotoner og aksioner.

Den centrale idé med den mørke axionportal er baseret på observationen af, at nye tunge kvarker også kan have en mørk ladning, der kobles til den mørke foton. Gennem de tunge kvarker, axion, foton, og mørk foton kan interagere med hinanden.

IBS-forskere forestiller sig, at den mørke axion-portal kunne bringe ideer til nye eksperimenter. Indtil nu, aksionssøgningen er kun udført ved hjælp af axionportalen, som forbinder aksionen med et par fotoner (axion-foton-foton-kobling). Tilsvarende den mørke fotonsøgning er blevet udført ved hjælp af en anden portal, nemlig en vektorportal, hvilket tillader en lille blanding mellem den mørke foton og foton. Den mørke aksionsportal kunne forbinde de to:"Den mørke aksionsportal antyder den første meningsfulde forbindelse mellem de to fysik, som er blevet undersøgt separat:Det forbinder prikkerne. Dette vil tillade genfortolkning af de tidligere data, og potentielt gøre et gennembrud i axion og mørke fotonsøgninger, " forklarer LEE Hye-Sung, avisens tilsvarende forfatter.