Magyarok kutatják a rejtélyes részecskét

A sötét anyag Tejút körüli eloszlásának (kék szín) művészi illusztrációja

A Nature című tudományos folyóiratban tették közzé legújabb kutatási eredményeiket az ELTE tudósai az axion nevű hipotetikus részecske tömegéről - olvasható az egyetem sajtóközleményében.

Az ELTE és a Wuppertali Egyetem munkatársainak vezetésével végzett kutatásról a rangos folyóirat 2016. november 3-án írt.

A szakemberek, köztük az ELTE TTK Elméleti Fizika Tanszékének kutatói – Fodor Zoltán egyetemi tanár, Katz Sándor tanszékvezető egyetemi tanár és Pittler Ferenc tudományos munkatárs – közleményükben minden eddiginél pontosabb jóslatot adtak az axion nevű hipotetikus részecske tömegére. Ez a részecske, melyet kísérletekben eddig még nem sikerült kimutatni, egyszerre adhat magyarázatot a fizika két nagy rejtélyére:

a sötét anyag mibenlétére és a kvarkokat nukleonokká összetartó erős kölcsönhatás egy furcsa, mindeddig megmagyarázatlan szimmetriájára.

„Számítógépes szimulációval követtük az erősen kölcsönható anyag fejlődését a korai univerzumban, és ennek segítségével sikerült meghatároznunk, hogy összesen mennyi axion keletkezhetett az univerzum fejlődése során. Feltételezve, hogy a sötét anyag nagy részét axionok teszik ki, jóslatot adtunk az axion tömegére, ami alapvető fontosságú a részecske kimutatására irányuló újabb kísérletek tervezése szempontjából." – mutatott rá a publikáció jelentőségére Katz Sándor, az ELTE TTK Elméleti Fizika Tanszék tanszékvezető professzora.

Az egyetemi tanár szemléltetésképpen hozzátette: az erős kölcsönhatás meglepően szimmetrikus a tértükrözésre, holott megengedett benne egy paraméter, melynek nemnulla értéke ezt elrontaná. E paraméter helyett vezethetik be az axiont, ami egy olyan hipotetikus részecske/mező, mely a rulettgolyóhoz hasonlóan egy kör alakú vályú mentén mozoghat, de a kör kissé meg van döntve – mintha cinkelt lenne a rulett kerék –, és mindig a nullába kerül. Ezáltal az axion nemcsak, hogy megoldja a problémát (a paraméter értéke automatikusan nulla lesz), de egyúttal a sötét anyagra is magyarázatot adhat.