MoEDAL jagter dyoner

En magnetisk monopol er en teoretisk partikel med en magnetisk ladning. Giv den en elektrisk ladning, og du får et andet teoretisk dyr, kaldet en dyon. Mange "store forenede teorier" om partikelfysik, som forbinder grundlæggende kræfter ved høje energier til en enkelt kraft, forudsige eksistensen af ​​dyoner, men ingen forsøg med partikelacceleratorer har hidtil ledt efter disse hybridpartikler - indtil nu. MoEDAL -samarbejdet på CERN, som var designet til at søge efter magnetiske monopoler, har lige scoret to firsts med den første søgning efter dyoner ved Large Hadron Collider (LHC) og, mere generelt, ved enhver partikelaccelerator.

Samarbejdet gennemførte søgningen ved hjælp af eksperimentets andet subdetektorsystem, som består af cirka 2400 aluminiumstænger med en samlet masse på 794 kg. Stængerne blev udsat for proton -proton -kollisioner produceret ved LHC ved en energi på 13 TeV mellem 2015 og 2017. En speciel enhed blev derefter brugt til at scanne stængerne og lede efter tilstedeværelsen af ​​fanget magnetisk ladning, der tilhører dyoner.

Denne scanningsprocedure fandt ingen tegn på dyoner. Imidlertid, forudsat at dyonerne ville blive produceret i kollisionerne som par, der stammer fra en foton, det negative resultat gav MoEDAL -teamet mulighed for at indsnævre området, hvor de skulle søge efter dyoner. Forskerne udelukkede eksistensen af ​​dyoner, der bærer en magnetisk ladning på op til seks enheder af en grundlæggende magnetisk ladning (Dirac -ladningen) og en elektrisk ladning op til 200 gange elektronens ladning - for dyoner med en masse mellem 830 og 3180 GeV .

Kommenterer resultaterne, Talsmand for MoEDAL, James Pinfold, sagde:"Nobelprisvinderen Julian Schwinger antog først dyonen i 1969. Han brugte den til at bygge det, han kaldte en magnetisk model af stof. Utroligt nok, han brugte denne model til med succes at forudsige eksistensen af ​​J/Psi -partiklen før dens opdagelse i 1974. I dag, dyoner forudsiges af mange partikel-fysik teorier. Naturligt, Jeg blev overrasket over, at før MoEDAL, ingen eksplicit eksperimentel søgning efter denne spændende enhed ved en accelerator var nogensinde blevet udført. "

Samarbejdet forbereder nu på at fortsætte sine søgninger efter monopoler og dyoner, såvel som andre eksotiske partikler, under det næste LHC -løb, som starter i 2021. "Vi planlægger at udvide vores eksperimentelle følsomhed over for andre avatarer af nye fysiske fænomener, herunder fraktionelt ladede partikler med ladning så lav som en tusindedel af den elektriske ladning og meget lang levetid, svagt interagerende neutrale partikler. Vi forventer, at det næste løb bliver meget spændende, "Slutter Pinfold.