De la un comunicat de presă al Imperial College London:
Fizicienii spun că sunt mai aproape ca niciodată de a găsi sursa misterioasei materii întunecate a Universului, în urma unui an de cercetare mai bun decât se aștepta la detectorul de particule Compact Muon Solenoid (CMS), parte a colectorului de Hadroni Mari (LHC) de la CERN din Geneva .
Oamenii de știință au efectuat acum prima serie completă de experimente care împing protonii la aproape viteza luminii. Atunci când aceste particule sub-atomice se ciocnesc în inima detectorului CMS, energiile și densitățile rezultate sunt similare cu cele care au fost prezente în primele instante ale Universului, imediat după Big Bang cu aproximativ 13,7 miliarde de ani în urmă. Condițiile unice create de aceste coliziuni pot duce la producerea de noi particule care ar fi existat în acele instante timpurii și au dispărut de atunci.
Cercetătorii spun că sunt pe cale să fie capabili să confirme sau să excludă una dintre teoriile primare care ar putea rezolva multe dintre întrebările deosebite ale fizicii particulelor, cunoscută sub numele de Supersimetrie (SUSY). Mulți speră că ar putea fi o extensie valabilă pentru modelul standard al fizicii particulelor, care descrie interacțiunile particulelor subatomice cunoscute cu o precizie uluitoare, dar nu reușește să încorporeze relativitatea generală, materia întunecată și energia întunecată.
Materia întunecată este o substanță invizibilă pe care nu o putem detecta direct, dar a cărei prezență este dedusă din rotația galaxiilor. Fizicienii consideră că acesta reprezintă aproximativ un sfert din masa Universului, în timp ce materia obișnuită și vizibilă constituie doar aproximativ 5% din masa Universului. Compoziția sa este un mister, ceea ce duce la posibilități intrigante ale fizicii până acum nedescoperite.
Profesorul Geoff Hall de la Departamentul de Fizică din Imperial College London, care lucrează la experimentul CMS, a spus: „Am făcut un pas important înainte în vânătoarea materiei întunecate, deși nu s-a făcut încă nicio descoperire. Aceste rezultate au venit mai repede decât ne așteptam, deoarece LHC și CMS au funcționat mai bine anul trecut decât am îndrăznit să sperăm și acum suntem foarte optimisti cu privire la perspectivele de a reduce Supersimetria în următorii câțiva ani. "
Energia eliberată în coliziunile proton-proton în CMS se manifestă ca particule care zboară în toate direcțiile. Majoritatea coliziunilor produc particule cunoscute, dar, în rare ocazii, pot fi produse altele noi, inclusiv cele prezise de SUSY - cunoscute sub numele de particule supersimetrice sau „sparticule”. Cea mai ușoară sparticula este un candidat natural pentru materia întunecată, deoarece este stabilă și CMS ar „vedea” aceste obiecte doar printr-o absență a semnalului lor în detector, ceea ce duce la un dezechilibru al energiei și al impulsului.
Pentru a căuta sparticule, CMS caută coliziuni care produc două sau mai multe „jeturi” de mare energie (buchete de particule care călătoresc aproximativ în aceeași direcție) și energie lipsă semnificativă.
Dr. Oliver Buchmueller, tot de la Departamentul de Fizică din Imperial College London, dar care are sediul la CERN, a spus: „Avem nevoie de o bună înțelegere a coliziunilor obișnuite, astfel încât să le putem recunoaște pe cele neobișnuite atunci când acestea se întâmplă. Astfel de coliziuni sunt rare, dar pot fi produse de către fizica cunoscută. Am examinat aproximativ 3 trilioane de coliziuni proton-proton și am găsit 13 „asemănătoare cu SUSY”, în jurul numărului pe care îl așteptam. Deși nu a fost găsită nicio dovadă pentru sparticule, această măsurare restrânge în mod semnificativ zona de căutare a materiei întunecate. ”
Fizicienii așteaptă cu nerăbdare să funcționeze în 2011 pentru LHC și CMS, care este de așteptat să aducă date care ar putea confirma Supersimetria ca o explicație a materiei întunecate.
Experimentul CMS este unul dintre cele două experimente cu scop general concepute pentru a colecta date de la LHC, împreună cu ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS). Grupul de fizică de înaltă energie din Imperial a jucat un rol major în proiectarea și construcția CMS, iar acum mulți dintre membri lucrează la misiunea de a găsi noi particule, inclusiv particulele de boson Higgs evazive (dacă există) și să rezolve o parte din mistere ale naturii, cum ar fi de unde provine masa, de ce nu există anti-materie în Universul nostru și dacă există mai mult de trei dimensiuni spațiale.
