Olasz fizikusok egy új kísérletbe kezdenek, melynek célja olyan feltételezett részecskék felkutatása, mint a sötét foton és egy lehetséges ötödik kölcsönhatás hordozói. A PADME (Positron Annihilation into Dark Matter Experiment – pozitron annihilációja a sötét anyagba) kísérlet, amelynek helyszíne a Nemzeti Atommagfizikai Intézet (INFN) laboratóriuma a Rómán kívül eső Frascatiban, egy vékony gyémánt céltárgyat fog szétrobbantani nagyenergiájú pozitronokkal és regiszrálja az ütközésben létrejött új egzotikus részecskék tömegét.

A Frascatiban lévő csoport elsősorban a sötét fotont, a közönséges foton nehéz változatát veszi célba. A standard modell különböző kiterjesztései által megjósolt részecske mind a sötét anyaggal, mind a közönséges anyaggal kölcsönhat. Magát a sötét fotont azonban többnyire nem tekintik sötét anyagnak, mivel viszonylag kicsi a tömege és feltételezhetően már a Világegyetem történetének korábbi szakaszában elbomlott.

A sötét foton után más laboratóriumok kísérletei is kutatnak, mint a CERN Genfben és a Jefferson Lab Virginiában (USA).

Raggi és kollégái július végén kezdik az adatgyűjtést és az év végéig folytatják a kísérletet. Ezalatt főként pozitronokat használnak a lineáris gyorsítóból kihozható maximum energiával (550 MeV), hogy felderítsék a legszélesebb tömegtartományt, amelybe a sötét foton eshet (a legnagyobb tömeg 24 MeV). Azonban néhány hétig 283 MeV energián szándékoznak mérni, hogy maximalizálják a 17 MeV tömegű részecskék keletkezését.

Ez éppen azon új részecske tömege, amely Krasznahorkay Attila és kollégái állítása szerint létrejött 2015-ben az MTA Atomkiban berillium-8 radioaktív bomlása közben. A magyar csoport lítium-7 céltárgyat bombázott protonokkal és megfigyelte, hogy az ezutáni bomlásokban keletkező elektronok és pozitronok szokatlan szögeloszlást mutatnak. Jonathan Feng és kollégái a California Irvine Egyetemen kiszámították, hogy a részecske egy újfajta kölcsönhatás közvetítő bozonja lehet.

A PADME kísérletben az MTA Atomki kutatói is részt vesznek.

Bővebben (angolul): Physics World