Däischter Photon. Sich no der Onsichtbarer
E Photon ass en Elementarpartikel mat Liicht assoziéiert. Wéi och ëmmer, fir ongeféier engem Joerzéngt hunn e puer Wëssenschaftler gegleeft datt et wat se en donkelen oder donkelen Photon nennen. Fir eng normal Persoun schéngt esou eng Formuléierung e Widdersproch op sech selwer ze sinn. Fir Physiker mécht dat Sënn, well, hir Meenung, et féiert zum Entdeckung vum Geheimnis vun der donkeler Matière.
Nei Analysen vun Daten aus Beschleuniger Experimenter, haaptsächlech Resultater BaBar Detektorweisen wou donkel Photon et ass net verstoppt, dh et schléisst Zonen aus, wou et net fonnt gouf. De BaBar Experiment, dat vun 1999 bis 2008 am SLAC (Stanford Linear Accelerator Center) zu Menlo Park, Kalifornien gelaf ass, huet Daten gesammelt Kollisiounen vun Elektronen mat Positronen, positiv gelueden Elektronen Antipartikelen. Den Haaptdeel vum Experiment, genannt PKP-II, gouf an Zesummenaarbecht mat SLAC, Berkeley Lab, a Lawrence Livermore National Laboratory geleet. Iwwer 630 Physiker aus dräizéng Länner hunn um BaBar op sengem Héichpunkt zesummegeschafft.
Déi lescht Analyse benotzt ongeféier 10% vun den Donnéeën vum BaBar, déi an de leschten zwee Joer Operatioun opgeholl goufen. D'Fuerschung huet sech fokusséiert fir Partikelen ze fannen déi net am Standardmodell vun der Physik abegraff sinn. Déi resultéierend Grafik weist d'Sichgebitt (gréng) exploréiert an der BaBar Datenanalyse wou keng donkel Photonen fonnt goufen. D'Grafik weist och Sichberäicher fir aner Experimenter. Déi rout Bar weist d'Géigend fir ze kontrolléieren ob donkel Photonen sougenannt verursaachen g-2 Anomaliean d'wäiss Felder bloufen onexaminéiert fir d'Präsenz vun donkelen Photonen. D'Grafik hëlt och Rechnung Experiment NA64am CERN gemaach.
Eng Foto. Maximilian Bris / CERN
Wéi en normale Photon, wäert en donkelen Photon elektromagnetesch Kraaft tëscht donkel Matièrepartikelen iwwerdroen. Et kéint och e potenziell schwaache Bindung mat gewéinlecher Matière weisen, dat heescht datt donkel Photone bei héijen Energiekollisiounen produzéiert kënne ginn. Virdrun Recherchen hu keng Spuer dovunner fonnt, awer donkel Photone sinn allgemeng ugeholl datt se an Elektronen oder aner sichtbar Partikel zerfallen.
Fir eng nei Etude um BaBar gouf e Szenario ugesinn, an deem e schwaarze Photon wéi e gewéinleche Photon an enger Elektron-Positron Kollisioun geformt gëtt, an dann an donkel Partikele vun der Matière, déi dem Detektor onsichtbar sinn, verfallt. An dësem Fall konnt nëmmen ee Partikel erkannt ginn - e gewéinleche Photon, deen eng gewëssen Energie dréit. Also huet d'Team no spezifeschen Energieevenementer gesicht, déi mat der Mass vum donkelen Photon passen. Esou en Hit huet hien op den 8 GeV Massen net fonnt.
De Yuri Kolomensky, en Nuklearphysiker am Berkeley Lab a Member vum Department of Physics op der University of California, Berkeley, sot an enger Pressematdeelung datt "d'Ënnerschrëft vun engem donkelen Photon am Detektor sou einfach ass wéi een héich- Energie Photon a keng aner Aktivitéit." Een eenzegt Photon, dee vun engem Strahlpartikel emittéiert gëtt, géif signaliséieren datt en Elektron mat engem Positron kollidéiert ass an datt den onsichtbare donkelen Photon an donkel Partikele vun der Matière verfall ass, onsichtbar fir den Detektor, a sech an der Verontreiung vun enger aner begleetend Energie manifestéiert.
Den donkelen Photon gëtt och postuléiert fir d'Diskrepanz tëscht den observéierten Eegeschafte vum Muonspin an dem Wäert virausgesot vum Standardmodell z'erklären. D'Zil ass dës Immobilie mat der bescht bekannter Genauegkeet ze moossen. muon experiment g-2am Fermi National Accelerator Laboratory gemaach. Wéi de Kolomensky gesot huet, rezent Analysen vun de Resultater vum BaBar Experiment gréisstendeels "ausgeschloss d'Méiglechkeet d'g-2 Anomalie a punkto donkele Photonen z'erklären, awer et heescht och datt eppes anescht d'g-2 Anomalie féiert."
Den donkelen Photon gouf fir d'éischt am Joer 2008 vum Lottie Ackerman, Matthew R. Buckley, Sean M. Carroll a Mark Kamionkowski proposéiert fir d'"g-2 Anomalie" am E821 Experiment am Brookhaven National Laboratory z'erklären.
donkel Portal
Dat ernimmt CERN-Experiment mam Numm NA64, deen an de leschte Jore gemaach gouf, huet och d'Phänomener, déi däischter Photonen begleeden, net entdeckt. Laut engem Artikel an "Physical Review Letters", no der Analyse vun den Donnéeën, konnten d'Physiker aus Genf keng donkel Photone mat Massen tëscht 10 GeV a 70 GeV fannen.
Wéi och ëmmer, kommentéiert iwwer dës Resultater, huet den James Beecham vum ATLAS Experiment seng Hoffnung ausgedréckt datt den éischte Versoen d'Konkurrenz ATLAS an CMS Teams encouragéiere fir weider ze kucken.
Beecham kommentéiert a Physical Review Letters. -
En Experiment ähnlech wéi BaBar a Japan gëtt genannt Bell IIdéi erwaart ginn honnert Mol méi Daten wéi BaBar.
Laut der Hypothese vu Wëssenschaftler vum Institut fir Basiswëssenschaften a Südkorea, kann dat spannend Geheimnis vun der Bezéiung tëscht gewéinlecher Matière an Däischtert erklärt ginn mat engem Portalmodell bekannt als "donkel Axion Portal ». Et baséiert op zwee hypotheteschen donkelsektorpartikelen, d'Axion an d'donkel Photon. De Portal, wéi den Numm et scho seet, ass en Iwwergang tëscht donkeler Matière an onbekannter Physik a wat mir wëssen a verstinn. Déi zwou Welten verbannen ass en donkelen Photon deen op der anerer Säit ass, awer Physiker soen datt et mat eisen Instrumenter erkannt ka ginn.
Video iwwer den NA64 Experiment:
Juegd op de mysteriéisen donkelen Photon: den NA64 Experiment
