science >> Wetenschap >  >> Fysica

CERN-lab op jacht naar donkere materie

Luchtfoto van het CERN. Krediet:CERN

Het Europese natuurkundig laboratorium CERN zei dinsdag dat het een nieuw experiment plant om te zoeken naar deeltjes die verband houden met donkere materie, waarvan wordt aangenomen dat ze zo'n 27 procent van het universum uitmaken.

De Europese Organisatie voor Nucleair Onderzoek (CERN), die de thuisbasis is van de Large Hadron Collider (LHC) - een gigantisch laboratorium in een 27 kilometer lange tunnel over de Frans-Zwitserse grens - zei dat het nieuwe experiment "ontworpen was om te zoeken naar lichte en zwak interagerende deeltjes".

Wetenschappers zeggen dat zogenaamde gewone materie, waaronder sterren, gassen, stof, planeten en alles erop - is goed voor slechts vijf procent van het universum.

Maar donkere materie en donkere energie doen de rest, en wetenschappers moeten beide nog rechtstreeks observeren.

Onzichtbaar voor telescopen, donkere materie is een mysterieuze substantie die wordt waargenomen door zijn aantrekkingskracht op andere objecten in de kosmos.

"Sommige van deze gewilde deeltjes worden geassocieerd met donkere materie, ', aldus een verklaring van CERN.

Terug in 2010, de LHC begon hoogenergetische protonen in elkaar te slaan met snelheden die dicht bij de lichtsnelheid liggen. Deze botsingen genereren nieuwe deeltjes, natuurkundigen een ongekende kijk op de natuurwetten geven in de hoop het universum beter te begrijpen.

Maar de vier hoofddetectoren van de LHC zijn niet geschikt voor het oppikken van bewijs van dergelijke lichte en zwak interagerende deeltjes die verband houden met donkere materie.

"Ze kunnen honderden meters reizen zonder interactie met enig materiaal voordat ze transformeren in bekende en detecteerbare deeltjes, zoals elektronen en positronen. De exotische deeltjes zouden langs de huidige bundellijnen aan de bestaande detectoren ontsnappen en onopgemerkt blijven."

Om het probleem aan te pakken, CERN heeft een nieuw instrument ontwikkeld dat bekend staat als FASER, die zeer gevoelige zoekopdrachten kan uitvoeren en dergelijke deeltjes kan opsporen.

"Hoewel de protonen in de deeltjesbundels worden gebogen door magneten rond de LHC, het licht, zeer zwak op elkaar inwerkende deeltjes zullen zich langs een rechte lijn voortzetten en hun 'vervalproducten' kunnen worden opgemerkt door FASER, " het zei.

Het doel is om te zoeken naar veronderstelde deeltjes, waaronder zogenaamde donkere fotonen en neutralinos, die ook worden geassocieerd met donkere materie, waarbij het experiment naar verwachting tussen 2021 en 2023 van start zal gaan.

In 2012, de LHC werd gebruikt om het bestaan ​​van het Higgs-deeltje te bewijzen - ook wel het God-deeltje genoemd - waardoor wetenschappers grote vooruitgang konden boeken in het begrijpen hoe deeltjes massa krijgen.

© 2019 AFP