Kunci mengungkap misteri materi gelap?

Wawasan baru mengenai materi gelap muncul saat para peneliti mengeksplorasi “gelap”. Foton“Sebuah hipotesis yang menantang hipotesis model standar.

Sebuah tim peneliti internasional, yang dipimpin oleh para ahli dari Universitas Adelaide, telah menemukan petunjuk lebih lanjut dalam pencarian wawasan tentang sifat materi gelap.

“Materi gelap membentuk 84% materi di alam semesta, tapi kita hanya tahu sedikit tentangnya,” kata Profesor Anthony Thomas, Profesor Senior Fisika di Universitas Adelaide.

“Keberadaan materi gelap telah diketahui melalui interaksi gravitasinya, namun sifat pastinya masih belum kita ketahui meskipun para fisikawan di seluruh dunia telah melakukan upaya yang tak kenal lelah.”

“Kunci untuk memahami misteri ini mungkin terletak pada foton gelap, sebuah partikel teoretis masif yang mungkin berfungsi sebagai pintu gerbang antara partikel sektor gelap dan materi biasa.”

Foton gelap dan pentingnya

Materi biasa, yang membentuk kita dan dunia fisik kita, jumlahnya jauh lebih sedikit dibandingkan materi gelap: materi gelap lima kali lebih banyak daripada materi biasa. Menemukan lebih banyak tentang materi gelap adalah salah satu tantangan terbesar yang dihadapi fisikawan di seluruh dunia.

Foton gelap adalah partikel hipotetis sektor tersembunyi, diusulkan sebagai pembawa gaya yang mirip dengan foton elektromagnetik tetapi kemungkinan terkait dengan materi gelap. Menguji teori-teori yang ada tentang materi gelap adalah salah satu pendekatan yang diambil oleh para ilmuwan seperti Profesor Thomas, bersama dengan rekannya Profesor Martin White, Dr Shuangong Wang dan Nicholas Hunt-Smith, yang merupakan anggota Pusat Keunggulan Dewan Penelitian Australia (ARC). tim fisika partikel sedang mencari lebih banyak bukti tentang zat yang sulit dipahami namun sangat penting ini.

Wawasan dari tumbukan partikel

“Dalam penelitian terbaru kami, kami menyelidiki potensi dampak foton gelap terhadap seluruh hasil eksperimen yang dihasilkan oleh proses hamburan inelastis dalam,” kata Profesor Thomas.

Menganalisis produk sampingan dari tumbukan partikel yang dipercepat hingga energi yang sangat tinggi memberi para ilmuwan petunjuk yang baik mengenai struktur dunia subatom dan hukum alam yang mengaturnya.

Dalam fisika partikel, hamburan inelastis dalam adalah nama yang diberikan pada proses yang digunakan untuk menyelidiki bagian dalam hadron (khususnya baryon, seperti proton dan neutron), menggunakan elektron, muon, dan neutrino.

“Kami memanfaatkan kerangka analisis global Jefferson Lab Angular Momentum (JAM) yang canggih, memodifikasi teori fundamental untuk memungkinkan kemungkinan adanya foton gelap,” kata Profesor Thomas.

“Pekerjaan kami menunjukkan bahwa hipotesis foton gelap lebih disukai daripada hipotesis Model Standar pada 6,5 ​​sigma, yang merupakan bukti untuk deteksi partikel.”

Tim yang terdiri dari ilmuwan dari Universitas Adelaide dan rekannya di Laboratorium Jefferson di Virginia, AS, mempublikasikan temuannya di jurnal Jurnal Fisika Energi Tinggi.

Referensi: “Analisis QCD Global dan Foton Gelap” oleh N. T. Hunt-Smith dan W. Melnitchouk dan N. Sato, AW Thomas, XG Wang, dan MJ White atas nama kolaborasi Jefferson Lab Angular Momentum (JAM), 15 September 2023, Jurnal Fisika Energi Tinggi.
doi: 10.1007/JHEP09(2023)096