Physik

Überraschendes Signal im Experiment mit dunkler Materie kann auf neue Partikel hinweisen

Überraschendes Signal im Experiment mit dunkler Materie kann auf neue Partikel hinweisen



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Ein Experiment, das nach einer mysteriösen Substanz im Universum namens Dunkle Materie sucht, hat eine unerwartet große Anzahl von Fehlern in den Daten festgestellt, die mit unseren aktuellen Modellen nicht erklärt werden können.

Unter der Leitung von Physikern im Rahmen der XENON-Zusammenarbeit, einer Zusammenarbeit von 160 Wissenschaftlern aus der ganzen Welt, die sich in dunkle Materie einmischen möchten, könnte dies darauf hindeuten, dass es Hinweise auf neue Physik gibt - oder in einem nicht so aufregenden, unerwarteten Fall radioaktive Kontamination.

Die Forscher geben an, dass es drei mögliche Erklärungen für die Ausrutscher geben könnte, und während eine banal ist, könnten die anderen beiden möglicherweise die Physik revolutionieren.

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Der XENON1T-Detektor wurde für die Suche nach Wechselwirkungen von Partikeln der dunklen Materie in einem großen mit flüssigem Xenon gefüllten Gefäß entwickelt und befindet sich tief im Untergrund des Gran Sasso National Laboratory in Italien.

Bei der Analyse der neuesten Daten vom Detektor und der Suche nach Anzeichen eines Rückstoßes von Elektronen, während andere Teilchen in sie eindrangen, beobachteten die Forscher, dass zusätzliche Elektronen bei niedrigen Energien zurückprallen. Dies lag über der von der Standardphysik vorhergesagten Zahl, wobei die normalen Wechselwirkungen bei niedriger Energie bei 232 Elektronenrückschlägen lagen, sahen die Forscher 285.

Laut den Forschern könnten diese Blips auf hypothetische Partikel zurückzuführen sein, die als Sonnenachsen bezeichnet werden, oder auf unerwartete magnetische Eigenschaften bestimmter bekannter Partikel, Neutrinos.

Oder weniger interessant: Es könnte sich um eine winzige Menge radioaktiven Tritiums handeln, die irgendwie im Detektor gelandet ist.

Assoc. Prof. Luca Grandi, Mitautor der Studie, erklärte: "Unsere Daten stützen die Hypothese der solaren Axionen am stärksten. Wenn wir jedoch tatsächlich Wechselwirkungen zwischen solaren Axionen beobachten würden, würden die Eigenschaften der beobachteten Axionen im Gegensatz zu den Ergebnissen der Astrophysik stehen Beobachtungen. "

Derzeit ist es noch zu früh, um zu sagen, um welches es sich handelt, aber die Forscher können möglicherweise eine endgültigere Antwort erhalten, wenn der fortschrittlichere Detektor für dunkle Materie XENONnt später im Jahr 2020 in Betrieb genommen wird.

Die Ergebnisse wurden in einem Seminar am 17. Juni bekannt gegeben.


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