От прессъобщение на Imperial College London:
Физиците твърдят, че те са по-близо от всякога до откриването на източника на мистериозната тъмна материя на Вселената, след по-добра от очакваната година проучване в детектора за частици на компактни муонни соленоиди (CMS), част от Големия адронен колайдер (LHC) в ЦЕРН в Женева ,
Учените са извършили първия пълен опит от експерименти, които разбиват протоните заедно с почти бързината на светлината. Когато тези суб-атомни частици се сблъскат в сърцето на CMS детектора, получените енергии и плътности са подобни на тези, които са били в първите инстанции на Вселената, непосредствено след Големия взрив преди около 13,7 милиарда години. Уникалните условия, създадени от тези сблъсъци, могат да доведат до производството на нови частици, които биха съществували в тези ранни етапи и оттогава изчезнаха.
Изследователите казват, че са на път да успеят да потвърдят или изключат една от основните теории, която би могла да реши много от нерешените въпроси на физиката на частиците, известна като Суперсиметрия (SUSY). Мнозина се надяват, че може да бъде валидно разширение за Стандартния модел на физиката на частиците, който описва взаимодействията на известни субатомни частици с удивителна точност, но не успява да включи общата относителност, тъмната материя и тъмната енергия.
Тъмната материя е невидима субстанция, която не можем да открием директно, но чието присъствие е изведено от въртенето на галактиките. Физиците смятат, че тя съставлява около една четвърт от масата на Вселената, докато обикновената и видима материя съставлява само около 5% от масата на Вселената. Съставът му е загадка, водеща до интригуващи възможности на досега неразкритата физика.
Професор Джеф Хол от катедрата по физика в Imperial College London, който работи по експеримента CMS, каза: „Направихме важна крачка напред в лова на тъмна материя, въпреки че все още не е направено откритие. Тези резултати дойдоха по-бързо, отколкото очаквахме, тъй като LHC и CMS минаха по-добре миналата година, отколкото смели да се надяваме, а сега сме много оптимистични за перспективите да ограничим Суперсиметрията в следващите няколко години. “
Енергията, отделена при сблъсъци на протони с протони в CMS, се проявява като частици, които отлитат във всички посоки. Повечето сблъсъци произвеждат известни частици, но в редки случаи могат да бъдат произведени нови, включително тези, предвидени от SUSY - известни като свръхсиметрични частици или „частици“. Най-лекият разделител е естествен кандидат за тъмна материя, тъй като е стабилен и CMS би „виждал“ тези обекти само чрез липса на техния сигнал в детектора, което води до дисбаланс на енергия и инерция.
За да търси частици, CMS търси сблъсъци, които произвеждат две или повече високоенергийни "струи" (групи частици, пътуващи в приблизително една и съща посока) и значителна липсваща енергия.
Д-р Оливър Бюхмулер, също от катедрата по физика в Империалския колеж Лондон, но който е базиран в ЦЕРН, каза: „Нуждаем се от добро разбиране на обикновените сблъсъци, за да можем да разпознаем необичайните, когато се случат. Такива сблъсъци са рядкост, но могат да бъдат произведени от известна физика. Разгледахме около 3 трилиона сблъсъка с протон-протони и открихме 13 „SUSY-подобни“, около числото, което очаквахме. Въпреки че не са открити доказателства за частици, това измерване стеснява значително областта за търсене на тъмна материя. "
Физиците сега очакват с нетърпение стартирането на LHC и CMS през 2011 г., което се очаква да въведе данни, които биха могли да потвърдят свръхсиметрията като обяснение на тъмната материя.
CMS експериментът е един от два експеримента с общо предназначение, предназначени за събиране на данни от LHC, заедно с ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS). Високо енергийната физическа група на Imperial изигра основна роля в проектирането и изграждането на CMS и сега много от членовете работят върху мисията за намиране на нови частици, включително неуловимата частица на бозона на Хигс (ако съществува) и решаване на някои от мистерии на природата, например откъде идва масата, защо няма анти-материя в нашата Вселена и дали има повече от три пространствени измерения.
