Вчені шукали її у Всесвіті, в мантії Землі, в ультравакуумних камерах і в гіпотетичних частинках. Здається, пошуки увінчалися успіхом, і загадка темної матерії й темної енергії буде розкрита.
У Всесвіті є чотири відомі нам сили: гравітація, електромагнетизм, а також сильні й слабкі ядерні взаємодії. Але вчені шукають докази існування нової, невідомої сили, яка могла б пояснити деякі неймовірні загадки Всесвіту.
Те, як ці чотири сили впливають на атоми або галактики, описано в багатьох наукових працях. Але як бути з тим, що близько 95% маси нашого Всесвіту складається з темної матерії та темної енергії? Вчені давно підозрювали, що існує якась п’ята сила, яка допоможе нам зрозуміти космос.
Щоб пояснити незрозумілі досі явища, вчені шукали докази існування п’ятої сили впродовж кількох десятиліть. Одні намагалися знайти відповідь в мантії Землі, інші звернулися за відповіддю до частинок, які складно виявити поблизу щільних об’єктів, таких як планета, на якій ми живемо. Навіщо це потрібно?
Якби була відкрита така п’ята сила, це було б історичною віхою, яка розширила б наші знання і пояснила, чому темна матерія і темна енергія більш поширені у Всесвіті, ніж видимі нам предмети — зірки, галактики й наші власні тіла. Але виявити незрозумілу силу непросто, не кажучи вже про те, щоб пояснити, як вона вписується в існуючу концепцію Всесвіту.
Чергова спроба описати нову силу була зроблена командою вчених, очолюваної фізиком з Інституту ядерних досліджень Угорської академії наук Аттілою Крашнахоркай. Опубліковане у 2019 році дослідження ще не рецензовано, але є новий доказ існування гіпотетичного субатомного об’єкта, названа частка X17. Параметри частки відповідають деяким теоріям про п’яту силі, пов’язаним з речовиною, що світиться.
- Два гігантських астероїда направляються до Землі
- Пояснена загадкова поведінка гігантських планет
- «Хаббл» показав фото скупчення зірок, де може ховатися «космічний монстр»
«Всі наші знання про видимий світ можуть бути описані за допомогою так званої Стандартної моделі фізики елементарних частинок. Однак ця модель не передбачає наявність частинок, важчих, ніж електрон, і легших, ніж мюон. Якщо хтось знайде нову частинку в вищезгаданому вікні маси, це буде доказом нової взаємодії, що не описуваної Стандартною моделлю», – каже Крашнахоркай.
Маса частинки X17 становить 17 мегаелектрон-вольт (МеВ), що приблизно в 34 рази більше, ніж маса електрона.
Команда Крашнахоркай вперше озвучила гіпотезу про частку X17 кілька років тому після проведення цікавого експерименту. Дослідники спостерігали, як протони викликають перетворення ізотопу, відомого як літій-7, в нестабільний атом, так званий берилієм-8. Коли атоми берилію-8 розпалися, вони утворили пари електронів і позитронів, які відштовхували один одного, розлітаючись під різними кутами. Найчастіше кут становив 140 градусів (майже в сім разів частіше, ніж передбачала модель), що є дивним результатом. Аномалія може бути викликана тим, що частка X17 короткочасно стає побічним продуктом розпаду берилію-8.
Це може бути бозон нового типу. «Фотон опосередковує електромагнітну взаємодію, глюон — сильна взаємодія, а W- і Z-бозони – слабка взаємодія, — пояснює Крашнахоркай. – Наша частка X17 повинна стати посередником нового взаємодії, яке є п’ятим ».
Наприклад, вчені вважають, що темна енергія причетна до розширення Всесвіту — феномену, в результаті якого галактики відштовхуються одна від одної з невідомих причин. Нове відкриття в майбутньому може дати пояснення цього процесу.
Натхнення: www.popmech.ru