Tamsios medžiagos šaltinio paieška yra viena iš pagrindinių šiuolaikinės astronomijos sričių, o Higgso bosonas gali būti raktas.
Higgs bosono atradimo patvirtinimas atėjo pas mus 2012 m. Po dešimčių metų paieškos. Higgso bosonas, teoriškai numatytas 1960 m. Ir eksperimentiškai patvirtintas Didžiojo Hadrono sėdynei netoli Ženevos, Šveicarijoje, galiausiai nulėmė Nobelio fizikos premiją Peteriui Higgui ir François Engler.
Kaip jau žinome, Higgso dalelė tarpininkauja Higgs laukui, kuris suteikia masę visai medžiagai. Higgso bosono atradimas Didžiojo Hadrono Collider'e tapo standartinio fizikos modelio „trūkstamuoju elementu“. Standartinis modelis apibrėžia mūsų supratimą apie kvantinį pasaulį. Tokia receptų knyga, kuri leidžia mums suprasti, kaip subatominės dalelės ir jėgos mažai veikia.
Tačiau, nors standartinis modelis veikia daugeliui mūsų užduočių, tai nėra išsamus modelis. Visų pirma, standartinis modelis neapima sunkumo - akivaizdu, kad tai yra labai svarbus praleidimas. Be to, standartinis modelis neprognozuoja paslaptingos tamsiosios medžiagos šaltinio - tai faktas, kuris šiandien tampa vis labiau prieštaringas. Kosmologiniai tyrimai numato, kad 84, 5 proc. Visatos sudaro tamsioji medžiaga, kuri gali turėti gravitacinę jėgą ir neturi sąveikos su elektromagnetine jėga. Šio tipo medžiagos, vadinamos ne baryoninėmis medžiagomis, negali būti matomos, tačiau jos poveikis pasireiškia, pavyzdžiui, stebint gravitacinį poveikį galaktikų grupėse. Mes galime būti tikri tuo, bet mes tiesiog negalime jo matyti ir todėl negalime visiškai suprasti jo pobūdžio.
Yra daug teorijų, siūlančių įvairius egzotiškus tamsiosios medžiagos šaltinius, tačiau naujasis modelis, kurį pateikė mokslininkų grupė, vadovaujama dalelių teoretiko Kristoforo Petersono iš Chalmerso technologijos universiteto Švedijoje, bus išbandyta, kai šį pavasarį bus pradėtas didysis Hadron Collider.
Petersonas teigia, kad Higgso bosonas gali sugesti. Šis skilimas nustatomas pagal supersimetriją. Supersimetrija prognozuoja, kad žinomų dalelių „super partneriai“ yra masyvesni už standartinio modelio ribų. Nors jau buvo šių supersimetrinių dalelių patarimų, galutinius stebėjimus buvo sunku stebėti. Didžiojo „Hadron Collider“ detektoriai „Higgso bosono“ nepastebėjo, kai jie buvo aptikti. Nesuskaičiuojant milijardus milijonų dalelių susidūrimų, ATLAS ir CMS detektoriai lėtai sukūrė dalelių vaizdą po susidūrimų, kurie išstumia energiją, susidarančią susidūrus priešinga kryptimi. Iš šios dalelių susidūrimo energijos atsirado Higgso bosonai, greitai skilę į kitas daleles, kurias detektoriai galėjo matuoti, pavyzdžiui, muonus (masyvesnį elektrono pusbrolį). Šie Higgso bosono „pirštų atspaudai“ tapo įrodymais, kad egzistuoja Higgo bosonai.
Petersono komanda pasiūlė, kad jei supersimetrija yra reali, tada Higgso bosonas gali turėti kitokį skilimo režimą, plečiantis fotonams ir tamsioms medžiagoms.
„Tai yra svajonė teoriniam fizikui dalelių fizikoje. LHC yra vienintelė vieta, kur galima išbandyti modelį“, - sakė Petersonas.
