Știință

Fizicienii au descoperit o particulă nemaivăzută până acum!

O echipă de cercetare de la Boston College a descoperit un “văr” magnetic al bosonului Higgs!

Cercetătorii de la Boston College au descoperit o particulă necunoscută anterior, care este o “rudă” magnetică a bosonului Higgs . Acest lucru conferă altor particule masa lor. Noua particulă se numește „ Bosonul Higgs axial ” și a fost descoperită în timpul unui experiment pe o masă de un metru pătrat. “Vărul” bosonului Higgs ar putea ajuta la rezolvarea misterului materiei întunecate, despre care revista „Live Science” arată că reprezintă  85% din masa totală a universului și este vizibilă doar prin atracția gravitațională. 

O formă de teorie mai complexă

Bosonul Higgs este particula fundamentală asociată câmpului Higgs. Acest câmp dă masă altor particule fundamentale, cum ar fi electronii și quarcii. Potrivit lui Kenneth Burch, co-autor principal al studiului, masa unei particule determină cât de mult rezistă aceasta la schimbarea vitezei sau a poziției sale, atunci când întâlnește o forță. Cu toate acestea, bosonul Higgs axial are un moment magnetic , adică o forță sau o orientare magnetică ce creează un câmp magnetic. Prin urmare, este necesară o teorie mai complexă pentru a-i descrie proprietățile, decât cea a vărului său nemagnetic, care determină masa.

Ruperea simetriei în universul care se răcește

În modelul standard al fizicii particulelor, particulele apar din diferite câmpuri, care pătrund în univers. Unele dintre acestea generează forțele fundamentale ale universului. Fotonii, de exemplu, mediază electromagnetismul – așa-numiții bozoni W și Z, iar, pe de altă parte, transmit forța slabă, care controlează dezintegrarea nucleară la nivel subatomic. În Universul tânăr, fierbinte, aceste particule erau aproape identice. Forța electroslabă s-a împărțit apoi, pe măsură ce se răcea. Acest lucru a făcut bosonii W și Z mai masivi și ei s-au comportat diferit decât fotonii. Fizicienii se referă la acest proces ca fiind „ruperea simetriei ”. Acest lucru s-ar datora interacțiunii acestor particule cu așa-numitul “câmp Higgs”. Bosonul Higgs a fost creat de perturbații din acest domeniu și au asigurat și ponderea bosonilor W și Z.

Pentru descriere sunt necesari mai mulți parametri

În general, bosonul Higgs se formează atunci când o simetrie este ruptă. „Cu toate acestea, o singură simetrie este de obicei ruptă la un moment dat, așa că Higgs este descris doar în termeni de energie!”- explică fizicianul Burch. Teoria “bosonului Higgs axial” este însă și mai complicată: potrivit fizicianului, mai multe simetrii par să se destrame, în cazul aestuia. Acest lucru duce la un “mod Higgs” care necesită mai mulți parametri pentru a-l descrie, în special energia și momentul magnetic. Oamenii de știință au prezis anterior un astfel de “mod Higgs axial” și l-au folosit pentru a explica existența “materiei întunecate” . Recent, a fost observată și starea cu mai multe simetrii rupte.  Studiul a fost publicat în revista Nature.