Znanstvenici otkrivaju tajanstvenu ‘česticu X17’ koja bi mogla označavati novootkrivenu petu silu prirode

Istraživači s Instituta za nuklearna istraživanja u Mađarskoj objavili su novo istraživanje u bazi arXiv nudeći daljnje dokaze o posve novoj čestici čije je postojanje prvi put predpostavljeno prije tri godine, a koja bi mogla razriješiti misteriju tamne materije i potencijalno otkriti petu silu prirode – ali ipak neki stručnjaci izrazili su sumnje.

Pod nazivom X17, postojanje ove čestice zahtijevalo bi prerađivanje Standardnog modela fizike čestica, teorije koja opisuje temeljne sile i klasificira subatomske čestice – ali samo ako se prvo može provjeriti postojanje čestice.

Ista skupina istraživača koja je objavila sporni članak također je izvijestila o prvim dokazima o čestici, u eksperimentima s radioaktivnim atomima berilija još 2016. Fizičari su izmjerili svjetlost i čestice koju je puštao berilij dok se razgrađivao. Uočili su da emitirani parovi elektrona i njihovi antimaterijski partneri, pozitroni, imaju tendenciju da ubrzavaju pod određenim kutom, ponašanjem koje nije izgledalo objašnjivo u postojećoj fizici. Fizičari su zaključili da mora postojati neka nepoznata posredna čestica, na kojoj je berilij propadao prije te čestice, a zatim je emitirao par elektrona i pozitrona. Izračunato je da ova nepoznata “čestica X” ima masu od gotovo 17 megaelektronvolta – oko 34 puta veća od elektrona – i da se naziva X17.

Nova studija dodala je još opažanja predložene čestice, promatrane pri raspadanju atoma helija. Slične eksperimentalne postavke ponovno su pružile dokaz posredne čestice s učinkovito istom masom. Nalazi pokazuju da predložena X17 čestica nije fermion – vrsta čestica koja čini običnu materiju – već bozon, čestica koja nosi energiju i ponekad snagu. To znači da bi X17 mogao prenijeti nepoznatu petu silu, za koju bi fizičari rekli da bi mogla objasniti tamnu tvar, tajanstvenu tvar koja čini 85% materije u svemiru.

Novi rad još nije pregledan od njegove početne objave 23. listopada. Većina fizičara ostaje skeptična – dijelom zato što još ni jedan vanjski znanstvenik nije uspio neovisno potvrditi ranija otkrića istog istraživačkog tima, rekao je Richard Milner, fizičar iz Massachusetts Institute of Technology koji nije bio uključen u istraživanje.

„Skeptičan sam. Mislim da je, kao eksperimentalnom fizičaru, to moj prirodni položaj kada vidim nešto takvo, ali mislim da to treba istražiti, “rekao je Milner.

Europska organizacija za nuklearna istraživanja ili CERN prethodno su pratili istraživanje i pokušali loviti čestice X17 i nisu uspjeli pronaći nikakve dokaze o tome. U svjetlu novih dokaza, još će mnogo skupina vjerojatno nastaviti tražiti te čestice.

Ako se potvrdi, otkriće bi moglo otvoriti i potpuno novi način fizike čestica, rekao je Milner. U posljednjih pola stoljeća, fizičari su postigli ogroman napredak u definiranju Standardnog modela usredotočivši se na visokoenergetsko područje, koje zahtijeva ogromnu međunarodnu suradnju i skupe akceleratore da zajedno razbiju čestice pri nevjerojatnim brzinama. No, novi se rad vrši na mnogo nižim energijama i troškovima i postat će posve novi smjer za fizičare u potrazi za novim česticama.

“Standardni model fizike je vrlo dobro definiran”, rekao je Milner. “Dakle, ako se pronađe nova interakcija izvan nje, to je jednostavno nevjerojatno važno.”