Физици измислиха нова елементарна частица

Група физици предложиха нова хипотеза, която трябва да свърже тъмната материя и антиматерията. В основата на хипотезата е нова частица – учените я наричат частицата Х. Тази частица и нейната античастица се разпадат и схемата на разпад обяснява наблюдавания във Вселената „стремеж” към материя, а не към антиматерия, и природата на тъмната материя. Работата на учените е публикувана в сп. Physical Review Letters и е обяснена накратко във Physics World.

Частиците антиматерия се отличават от частиците на „обикновената” материя по знака на електрическия заряд и при взаимодействие на тези два типа частиците взаимно се унищожават.

Във Вселената материята е много повече от антиматерията и този факт досега няма удовлетворително обяснение. Тъмната материя е все още неоткрита експериментално субстанция, която не участва в електромагнитното взаимодействие, но участва в гравитационното. Смята се, че на нея принадлежат около 23% от цялата маса на Вселената.

Предложената от учените частица Х има маса около 1000 гигаелектронволта (което е около 1000 пъти повече от масата на протона) и може да се разпада на неутрони или на „скрити“ частици (тоест на частици, отнасящи се към тъмната материя), наречени Y и Ф (фи), всяка с маса около 2-3 гигаелектронволта. Античастицата анти-Х съответно може да се превръща в неутрон или анти-Y и анти-Ф.

В съответствие с принципа за нарушаване на СР инвариантността частиците с голяма вероятност се разпадат на материални частици, а не на античастици. Съответно частицата Х се трансформира в неутрон по-често, отколкото анти-Х – в антинеутрон. При това анти-Х по-често се разпада на анти-Y и анти-Ф, отколкото на Y и Ф.

В младата Вселена е настъпило взаимно унищожаване на практически всички възможни двойки частици и античастици, но сред останалите „скритите” античастици са били повече от частиците на „обикновената” материя (съответно в познатата ни Вселена античастици почти не са останали).

Авторите предполагат, че частиците анти-Y и анти-Ф не анихилират (не се унищожават) едни други, но затова са способни да стимулират разпада на протони – процес, забранен в рамките на Стандартния модел (най-общоприетата днес теория, обясняваща фундаменталните физични взаимодействия). Протонът, според новата хипотеза, се превръща в каон (К мезон) и при това частицата анти-Y се превръща във Ф. Каони може да се регистрират със специални детектори, което означава, че новият модел може да бъде проверен експериментално.

Колеги на учените се отнасят сдържано към тяхната работа – макар че някои физици наричат новия модел „интересен”, те отбелязват, че в днешно време може да се предложат поне още три модела, свързващи тъмната материя с „недостига” на антиматерия във Вселената, пише Lenta.ru.