Физики предположительно нашли следы темной энергии
Темная энергия — гипотетическая форма материи, заполняющая всю видимую Вселенную и ответственная за то, что Вселенная расширяется с ускорением. По расчетам космологов, ее должно быть очень много: чуть больше 68% от всей материи Вселенной. Она заполняет всю Вселенную более-менее равномерно, из-за этого ее концентрация ничтожна, а огромные количества получаются из-за колоссальных объемов. Тем не менее, ее пока никто не обнаружил, это чисто гипотетический феномен, визуально проявляющийся только на вселенских масштабах, да и там ее воздействие в форме ускорения при расширении Вселенной было замечено лишь в 90-х годах XX века.
В 2015 году группа ученых из Венгрии сообщила об обнаружении странной аномалии в продуктах распада атомов бериллия-8. Этот короткоживущий изотоп с периодом полураспада порядка 10-17 секунды распадается на два ядра гелия-4 с испусканием высокоэнергетичного фотона. Затем фотон тоже распадается, превращаясь в пару электрон-позитрон. Исследуя количество электрон-позитронных пар при разных углах разделения (т. е. расхождения пары), исследователи обнаружили неожиданный избыток пар при угле 140 градусов. Теория же, напротив, предсказывает, что число пар с увеличением угла разделения должно уменьшаться. Физики предположили, что избыток объясняется образованием в ходе реакции неизвестной частицы с массой около 17 МэВ, которая затем превращается в пару электрон-позитрон.
Исследователи назвали эту гипотетическую частицу бозоном Х17 и предположили, что она может быть носителем так называемой пятой силы — нового для нас фундаментального взаимодействия, в дополнение к четырем известным — электромагнетизму, гравитации, сильным и слабым ядерным взаимодействиям. С пятой силой, не входящей в Стандартную модель, физики и связывают темную энергию. Это смелое предположение, но оно по-своему логично — эта частица пока ни разу не обнаружена, что явно роднит ее с темной энергией.
Эта гипотеза в 2015-16 годах наделала много шуму в англоязычной литературе, но повторить результат венгерских исследователей их коллегам из других стран пока не удалось.
В новой статье венгерские ученые сообщают о другой аномалии аналогичного ядерного перехода, которую также можно объяснить той же гипотетической частицей Х17. В данном случае, ядра гелия-4 облучались высокоэнергетичным лазерным пучком, что приводило к потере энергии его фотонами и рождению электрон-позитронных пар. На некотором угле расхождения их также оказывалось больше, чем предсказывается современной теорией.
"В этом случае превышение происходит под углом 115 градусов, но это тоже можно интерпретировать как образование частицы с массой около 17 МэВ, — приводятся в пресс-релизе ЦЕРН слова руководителя исследования Аттилы Краснахоркаи. — Результат поддерживает наш предыдущий результат и возможное существование новой элементарной частицы».
Ознакомиться с подробностями можно в препринте статьи, опубликованном на arXive.org, краткое изложение истории доступно в пресс-релизе ЦЕРНа.