Interested Article - Тёмный фотон

Тёмный фотон — гипотетическая элементарная частица , предполагаемый переносчик нового фундаментального взаимодействия , аналог фотонов для тёмной материи . Наряду с гравитацией, может оказаться «посредником» между обычной и тёмной материями, позволяя им взаимодействовать между собой . Теоретически тёмные фотоны могут быть обнаружены благодаря их возможному с обычными фотонами и, как следствие, влиянию на взаимодействие известных частиц .

Тёмные фотоны предложены в 2008 году Лотти Акерман, Мэттью Бакли, Шоном Кэроллом и Марком Камионковским как переносчики нового дальнодействующего U(1) - калибровочного поля , «тёмного электромагнетизма», воздействующего на тёмную материю. Так же как обычные фотоны, тёмные фотоны — безмассовые частицы .

Тёмные фотоны были названы возможной причиной так называемой « g −2»-аномалии , наблюдаемой в эксперименте E821 в Брукхейвенской национальной лаборатории . Но несколько последующих экспериментов в значительной степени исключили тёмные фотоны из причин аномалии, в том числе эксперимент на релятивистском коллайдере RHIC в Брукхейвене . В новом эксперименте Muon g-2 в Фермилабе ожидается получить в четыре раза лучшую точность измерений, чем в эксперименте в Брукхвейне .

В более общем смысле тёмный фотон — это любой бозон со спином 1, относящийся к новому U(1)-калибровочному полю. Иными словами, это любая новая сила природы, которая возникает в рамках теоретического расширения Стандартной модели и ведёт себя как электромагнитное взаимодействие . В этих моделях часто присутствует нестабильный или обладающий ненулевой массой тёмный фотон, который быстро распадается на другие частицы, например электрон-позитронные пары . Он также может напрямую взаимодействовать с известными частицами, в частности, электронами или мюонами , если только эти частицы несут заряд, связанный с вышеуказанным новым взаимодействием.

Эксперимент NA64

В марте 2016 года Европейская организация по ядерным исследованиям (CERN) одобрила проект эксперимента NA64 на ускорителе SPS , разработанный учёными из Института ядерных исследований РАН ( Москва ) и Института физики высоких энергий (Протвино).

Сергей Гниненко, один из руководителей эксперимента по поиску тёмных фотонов в CERN, объясняет суть эксперимента следующим образом :

Если скрытые фотоны существуют, они могли бы рождаться в реакции рассеяния электронов высокой энергии в активной мишени полного поглощения. А происходило бы это благодаря квантовому эффекту смешивания с обычным фотоном тормозного излучения , испускаемого электронами в поле ядра. Так как тёмные фотоны очень слабо взаимодействуют с обычным веществом, они проникали бы через мишень и уносили из детектора существенную часть энергии пучка. Указанием на существование тёмных фотонов стало бы обнаружение событий с большой, более 50 %, недостающей энергией. Такие события крайне редки. Их доля составляет меньше 1:100 000 000 000 на одно стандартное взаимодействие электрона в мишени Сергей Гниненко

Первая часть эксперимента была проведена весной 2017 года, вторая запланирована на сентябрь-октябрь 2017 года.

См. также

Примечания

Алексей Понятов. (неопр.) Наука и жизнь (30 мая 2016). Дата обращения: 28 ноября 2016. 29 ноября 2016 года.
↑ . PhysOrg. 2015-02-19. из оригинала 23 февраля 2015 . Дата обращения: 23 февраля 2015 .
Stefania Pandolfi. (англ.) . CERN (25 ноября 2016). Дата обращения: 28 ноября 2016. 27 ноября 2016 года.
(неопр.) (29 октября 2008). Дата обращения: 23 февраля 2015. 23 февраля 2015 года.
(англ.) // Physical Review D : journal. — 2006. — 7 April ( vol. 73 , no. 7 ). — P. 072003 . — doi : . — Bibcode : . — arXiv : .
(неопр.) . Fermilab. Дата обращения: 10 декабря 2015. 9 декабря 2015 года.
↑ Григорий Тарасевич. (неопр.) . Кот Шрёдингера (август 2017). Дата обращения: 8 октября 2017. 8 октября 2017 года.