I fattori di correzione R1u e R1d a Q 2 =0,006 16 GeV 2 , appropriato per l'esperimento PREX-II. Il divario sul piano ε−M non è accessibile a causa della "repulsione dell'automassa" associata alla massa Z. Credito:Lettere di revisione fisica (2022). DOI:10.1103/PhysRevLett.129.011807
Gli esperti dell'Università di Adelaide stanno cercando di svelare i segreti della materia oscura, che costituisce l'84% della materia nell'universo, ma ne sappiamo poco. I ricercatori stanno utilizzando un nuovo strumento che potrebbe segnalare l'esistenza di una nuova particella.
"Stiamo cercando di risolvere il problema della comprensione di una delle grandi sfide che la scienza moderna deve affrontare:come trovare il tipo di particella di cui è composta la materia oscura", ha affermato il professor Anthony Thomas, professore anziano di fisica all'Università di Adelaide.
"La materia oscura è cinque volte più abbondante della materia visibile che i fisici hanno esplorato con successo e di cui siamo composti.
"Non sappiamo che tipo di particella compone la materia oscura, ma noi, insieme a un gran numero di persone in tutto il mondo, vogliamo capirlo."
Il professor Thomas fa parte del team dell'ARC Center of Excellence for Dark Matter Particle Physics che mira a scoprire di più su questa misteriosa sostanza.
Un approccio chiave è il Sodio Ioduro con Active Background Rejection Experiment (SABRE) che è stato costruito in un nuovo laboratorio in un'ex miniera d'oro a un chilometro sottoterra a Stawell, Victoria. È stato costruito in collaborazione con ricercatori in Australia, Europa e Stati Uniti e, si spera, tra qualche anno farà luce su questa domanda.
L'ultimo lavoro del professor Thomas con i colleghi, il dottor Xuangong Wang e il professor Anthony Williams della School of Physical Sciences dell'Università di Adelaide, pubblicato sulla rivista Physical Review Letters , esplora la possibilità che la materia oscura esista sotto forma di un fotone massiccio oscuro.
"Stiamo esplorando il potenziale di scoperta di un nuovo strumento, la diffusione degli elettroni che viola la parità, che è stato reso possibile dall'aggiornamento presso il Thomas Jefferson National Accelerator Facility (JLab) negli Stati Uniti", ha affermato il professor Thomas.
"La violazione della parità è come guardare la differenza tra ciò che accade in laboratorio e ciò che accade quando si osserva l'esperimento in uno specchio. Le differenze sono molto piccole, in genere meno di una parte per milione, ma misurazioni incredibilmente precise ci consentono di osservarlo e usalo come segnale dell'esistenza di questa nuova particella.
"Abbiamo trovato un risultato misterioso per le dimensioni di un nucleo di piombo che può essere spiegato se esiste una particolare nuova particella di materia oscura, il fotone oscuro.
"Nuovi esperimenti in cui i cambiamenti nelle previsioni senza alcuna materia oscura potrebbero essere modificati fino al cinque percento, con la differenza che fornisce prove dirette di questo tipo di materia oscura".
La conoscenza di questa nuova particella dal lavoro del professor Thomas può aiutare a spiegare una sorprendente discrepanza che è stata dedotta dagli esperimenti al JLab tra la densità di neutroni in un nucleo di piombo e quella prevista dalla teoria della struttura nucleare.
"Un test fondamentale dell'esistenza di una tale particella potrebbe essere fornito da futuri esperimenti sul comportamento di elettroni, positroni e deuteroni", ha affermato.
"La materia visibile è solo la punta dell'iceberg. Con una migliore comprensione della materia oscura, la parte dell'iceberg sotto la superficie, faremo luce sui segreti del nostro universo". + Esplora ulteriormente
