Επιστήμονες εξερευνούν το ζεπτοσύμπαν, έναν κόσμο 100 δισ. φορές μικρότερο από το άτομο

Σύμφωνα με το BBC News, η έρευνα πραγματοποιήθηκε από επιστήμονες με επικεφαλής ομάδα του Πανεπιστημίου του Κέιμπριτζ, αξιοποιώντας δεδομένα από τον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) του CERN, στα σύνορα Ελβετίας και Γαλλίας. Μέσα στον LHC, σωματίδια συγκρούονται με τεράστιες ενέργειες, επιτρέποντας στους ερευνητές να μελετούν τα προϊόντα των συγκρούσεων και να αναζητούν άγνωστα συστατικά της ύλης.

Πιο κοντά στη σκοτεινή ύλη

Η νέα ανακάλυψη θεωρείται σημαντική επειδή θα μπορούσε να συμβάλει στην ανάπτυξη μιας πληρέστερης θεωρίας για τη λειτουργία του σύμπαντος και, ενδεχομένως, στην κατανόηση της σκοτεινής ύλης.

Η σκοτεινή ύλη αποτελεί μεγάλο μέρος της ύλης του σύμπαντος, ωστόσο παραμένει αόρατη στα επιστημονικά όργανα. Η ύπαρξή της συνάγεται από τη βαρυτική επίδραση που ασκεί στη συνηθισμένη ύλη, αλλά η πραγματική φύση της εξακολουθεί να αποτελεί ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια της σύγχρονης φυσικής.

Μέσα σε ένα «κουάρκ ομορφιάς»

Στο συγκεκριμένο πείραμα, οι επιστήμονες μελέτησαν τη συμπεριφορά ενός στοιχειώδους σωματιδίου που ονομάζεται b-quark ή κουάρκ ομορφιάς. Είναι εξαιρετικά ασταθές και διασπάται σε άλλα σωματίδια μέσα σε περίπου 1,5 τρισεκατομμυριοστό του δευτερολέπτου. Παρά την απειροελάχιστη διάρκειά του, οι ερευνητές κατάφεραν να ανιχνεύσουν αλληλεπιδράσεις σε κλίμακα της τάξης των 10⁻²¹ μέτρων, δηλαδή ενός ζεπτομέτρου.

Ορισμένες θεωρίες προβλέπουν ότι σε τέτοιες κλίμακες οι αλληλεπιδράσεις των σωματιδίων μπορεί να επηρεάζονται από άγνωστα σωματίδια, ενδεχομένως συνδεδεμένα με τη σκοτεινή ύλη. Η παρατήρηση αυτών των φαινομένων θα μπορούσε επομένως να αποκαλύψει στοιχεία για φυσικές διεργασίες που παραμένουν ανεξερεύνητες.

«Χτυπάμε την πόρτα αυτού του ζεπτοσύμπαντος», δήλωσε στο BBC News ο Δρ. Χάρι Κλιφ, από το Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ, ο οποίος ηγήθηκε της ανάλυσης των δεδομένων.

Όπως εξήγησε, οι επιστήμονες αποκτούν τη δυνατότητα να παρακολουθούν από πολύ κοντά τη συμπεριφορά πιθανών νέων σωματιδίων. «Αυτό που θέλουμε τώρα είναι να μπούμε μέσα, να εξερευνήσουμε και να ανακαλύψουμε ποια νέα σωματίδια μας περιμένουν εκεί. Για να το κάνουμε, χρειαζόμαστε περισσότερα δεδομένα».

Για τον σκοπό αυτό, οι 28 χώρες που συμμετέχουν στο ερευνητικό πρόγραμμα συμφώνησαν στην αναβάθμιση του ανιχνευτή LHCb – εξειδικευμένος ανιχνευτής σωματιδίων που αναλύει τα αποτελέσματα του LHC τα οποία σχετίζονται με τα κουάρκ ομορφιάς – με επένδυση 150 εκατομμυρίων λιρών. Η αναβάθμιση αναμένεται να δεκαπλασιάσει τη συχνότητα καταγραφής των συγκεκριμένων διασπάσεων. «Έτσι θα μπορέσουμε να εξερευνήσουμε το εσωτερικό του ζεπτοσύμπαντος και να δούμε τι μας περιμένει», κατέληξε ο Κλιφ.