Câte tipuri de forțe există în Univers? Cunoaștem la oră actuală patru: electromagnetică, nucleară tare, nucleară slabă și gravitațională. Într-un experiment efectuat recent într-un laborator din Ungaria se pare că a fost însă descoperită o nouă particula cu masă cam de 30 de ori mai mare că cea a electronului. Această particula ar putea fi legată de existența unei noi forțe în Univers – a cicea forță! Mulți cercetători sunt însă sceptici și așteaptă noi rezultate care să confrme (sau nu) descoperirea cercetătorilor maghiari.
În timp ce experimentele de la marele accelerator Large Hadron Collider de la CERN-Geneva vânează noi particule în căutarea candidaților pentru a explică materia întunecată, iată că într-un mic laboratori din Ungaria, într-un experiment mult mai puțin costisitor decât cele de la LHC, efectuat în cadrul unui grup restrâns de cercetători, a fost anunțata descoperirea unui semnal care ar putea indică prezența unei noi particule, pe care nimeni nu a văzut-o până acum: un foton întunecat.
Un grup de cercetători condus de Attila Krasznahorkay a efectuat un experiment la Debrecen în cadrul cariua se studi modul în care sunt emiși electronii și pozitronii (antiparticulă electronului) atunci când o țintă de litiu-7 a fost bombardată cu un fascicol de protoni. În urmă interacțiunilor nucleare se formau nuclee de berilui-8, într-o stare excitata. Urmă un proces de dezexcitare în urmă căruia erau emise perechi de electroni și pozitroni.
Cercetătorii se astetau că pe măsură ce crește unghiul dintre electroni și pozitroni numărul acestora să scadă. Cu mirare însă au constatat că pentru un anumit unghi, în jur de 140 de grade, numărul perechilor creștea, după care scădea din nou. Interpretarea acestui rezultat neașteptat arată cum un proces de acest gen ar fi posibil dacă în urmă interacțiunii protonilor cu nucleele de litiu ar luă naștere o nouă particula cu masă de circa 17 Mev (adică de circa 33 de ori mai grea decât electronii).
Cercetătorii maghiari au publicat rezultatul acestui experiment atât în arXiv cât și în revistă Physics Review Letters și, la oră actuală, acest rezultat a dat naștere la multe discuții.
Mulți cercetători sunt convinși că pe undeva este o eroare – motiv pentru care mai multe grupuri încearcă să repete acest experiment pentru a vedea dacă găsesc aceleași rezultate.
Alți cercetători însă sunt în căutarea unei posibile explicații fizice. Ce anume ar putea să fie nouă particula? Există mai multe propuneri, toate exotice, întrucât, dacă existența acestei particule va fi confirmată, nu are loc în cadrul Modelului Standard al fizicii particulelor elementare.
Nouă particula ar putea fi deci un indicator al existenței unei noi forțe în Univers – a cincea forță, pe lângă cele patru conuscute: electromagnetică, nucleară tare, nucleară slabă și gravitațională. Această nouă forță ar putea avea legătură cu materia întunecată – cea care alcătuiește mai bine de 80% din materia din Univers (materia pe care o cunoaștem, de exemplu atomii, stelele și planetele, alcătuiește doar 20% din materia din Univers). Particula cu masă de 17 Mev ar putea reprezeta echivalentul fotonilor din cadrul interacțiunii electromagnetice pentru nouă forță. Un fel de “fotoni intunecati”, care sunt schimbați de particulele de materie întunecată nedescoperite încă. Toate aceste procese ar avea loc în cadrul unui Univers întunecat, care interacționează