O echipă de fizicieni a anunţat posibila detectare a unei particule subatomice - axionul - a cărei existență a fost teoretizată acum aproximativ 50 de ani, dar care nu a fost niciodată măsurată în mod direct. Sursa acestor particule ar putea fi Soarele.
Fizicienii teoreticieni au propus pentru prima oară existenţa axionilor în anii '70 - subparticule de care aveau nevoie pentru a putea rezolva anumite probleme de matematică legate de forţa nucleară tare, forţa responsabilă de alipirea şi menţinerea quarcurilor împreună, scrie Agerpres, preluând Live Science. Însă, de atunci, axionii au devenit şi una dintre explicaţiile cele mai populare cu privire la materia întunecată, o misterioasă substanţă care reprezintă până la 85% din masa întregului Univers, dar este imposibil de detectat, pentru că nu emite lumină şi nu interacţionează nici cu materia ordinară (barionică) altfel decât prin gravitaţie.
Dacă această descoperire va fi confirmată, axionii ar putea constitui răspunsul de care fizicienii aveau nevoie pentru a rezolva asimetriile forţei nucleare puternice. Însă axionii nu vor putea explica misterul masei lipsă din Univers, conform lui Kai Martens, fizician la Universitatea din Tokyo, care a lucrat în cadrul acestui experiment. Axionii, care par să fie emişi constant, sub forma unui flux, de către Soare, nu se comportă ca misterioasele particule reci de materie întunecată, despre care fizicienii cred că se adună formând gigantice halouri în jurul galaxiilor. În plus, axionii sunt particule sintetizate de stele, în timp ce misterioasa materie întunecată pare să fi rămas neschimbată de miliarde de ani, încă din copilăria Universului.
Deocamdată nu este cert nici dacă cercetătorii au descoperit într-adevăr axionii. În pofida celor doi ani în care au fost adunate date, semnalul acestei descoperiri a fost atât de slab prin comparaţie cu semnalul ce este interpretat de obicei drept descoperirea unei noi subparticule în fizică, încât este nevoie de continuarea experimentului şi de colectarea de noi date pentru a vedea dacă această detecţie va fi repetată, conform lui Martens.
Desigur, deşi slab, semnalul a fost clar. El a apărut într-un bazin subteran umplut cu 3,2 tone de xenon lichid, în condiţii de întuneric complet - în cadrul experimentului "XENON1T" desfăşurat la Laboratorul Naţional Gran Sasso din Italia. Există însă cel puţin două alte fenomene fizice care pot explica datele obţinute în cadrul experimentului "XENON1T". Însă cercetătorii au testat câteva teorii şi au aflat că axionii care provin din Soare sunt cea mai probabilă explicaţie pentru rezultatele pe care le-au obţinut.
Fizicieni care nu au participat la experiment nu au evaluat încă datele anunţate la 17 iunie. Presa a fost anunţată cu privire la descoperire înainte de acest anunţ, însă datele şi studiul realizat pe baza lor nu sunt deocamdată disponibile.
În cadrul experimentului "XENON1T", cercetătorii urmăresc mici străluciri produse în întunericul tancului umplut cu xenon lichid. Izolat în subteran de marea majoritate a eventualelor surse de radiaţii, în acest rezervor cu xenon nu pot ajunge decât foarte puţine particule (printre care, teoretic şi particulele de materie întunecată). În momentul în care o astfel de particulă se ciocneşte de un atom de xenon, produce un mic flash luminos. Majoritatea acestor flashuri sunt uşor de explicat, reprezentând rezultatul interacţiunii atomilor de xenon cu particule deja cunoscute de fizicieni.
Aceasta a fost pentru prima oară când fizicienii care lucrează la acest experiment au detectat o creştere a activităţii la un nivel energetic scăzut, care corespunde cu ceea ce fizicienii s-ar aştepta să se întâmple dacă axionii de provenienţă solară există într-adevăr.
Până în prezent, rezultatele obţinute în cadrul experimentului "XENON1T" nu au dus la identificarea altor particule teoretice, denumite WIMPS ("weakly interacting massive particles", care sunt alte particule din care fizicenii presupun că ar putea fi compusă materia întunecată).
"Deşi WIMP a fost paradigma dominantă în domeniul materiei întunecate de mai mulţi ani, axionii fac parte şi ei din această căutare de cel puţin tot atât timp, iat în ultimii ani au fost lansate tot mai multe experimente în căutarea lor", conform lui Tien-Tien Yu, fizician la Universitatea din Oregon, care nu a participat însă la acest experiment.
Astfel, dacă va fi confirmată, detectarea axionilor se va potrivi perfect cu alte descoperiri şi evoluţii recente în căutarea materiei întunecate.
Editor: B.P.
