Partikel unsur baru dapat memecahkan misteri lithium yang hilang

Partikel elementer X yang baru, yang tidak diprediksi oleh Model Standar, dapat menjelaskan misteri divergensi prediksi tentang jumlah lithium di Alam Semesta dengan jumlah yang diamati. Ini dilaporkan dalam karya mereka oleh tim fisikawan internasional, yang dipimpin oleh Maxim Pospelov dari Institut Fisika Teoritis Kanada.

Misteri kurangnya lithium adalah bahwa dibandingkan dengan jumlah yang diperkirakan dari zat ini, yang seharusnya terbentuk segera setelah Big Bang, ia diamati di Semesta tiga kali lebih sedikit. Keberadaan partikel baru belum dikonfirmasi, dan fisikawan telah menunjuknya bertanggung jawab atas hilangnya lithium.

Menurut teori nukleosintesis Big Bang ( nukleosintesis primer)), tak lama setelah peristiwa penting ini (dalam interval dari 10 detik hingga 20 menit), proton dan neutron mulai bersatu menjadi inti. Akibatnya, deuterium muncul, sejumlah besar helium-4 dan sedikit helium-3. Kombinasi mereka menimbulkan berilium-7, yang kemudian membusuk menjadi lithium-7.

Pengamatan radiasi latar belakang gelombang mikro kosmik memberi kita rasio yang tepat dari foton-baryon, sebagai akibat dari teori yang memungkinkan kita untuk menghitung proporsi di mana berbagai inti berada. Dan helium dengan deuterium sangat cocok dalam perhitungan ini. Tapi lithium dipompa - diamati 2-5 kali lebih sedikit (tergantung pada teknik perhitungan).

Sementara astrofisikawan terus mencari proses yang terjadi di atmosfer bintang yang dapat menjadi bertanggung jawab untuk mengurangi jumlah lithium. Tetapi fisikawan mengusulkan teori lain - partikel X yang tidak diketahui, yang mungkin telah bertemu dengan para peneliti di LHC, dapat berinteraksi dengan proton dan neutron segera setelah Big Bang, dan memengaruhi jumlah lithium yang dihasilkan.

Partikel baru harus diisi, cukup stabil, dan memiliki massa 1,6 hingga 20 MeV. Itu bisa memecah berilium menjadi helium-3 dan -4 sebelum meluruh menjadi lithium-7, atau memecah deuterium, yang akan menyebabkan pelepasan neutron, yang, pada gilirannya, akan menghancurkan lithium, dan kemudian bergabung kembali dengan oleh proton, sebagai akibatnya jumlah total deuterium akan tetap tidak berubah.

Pospelov juga mengklaim bahwa partikel baru mereka akan sangat cocok dengan peran mediator antara materi biasa dan gelap, karena partikel seperti itu diperkirakan hanya berbobot 10-30 MeV.

Situasi ini diperumit oleh fakta bahwa partikel yang diduga X yang dijelaskan dalam artikel tersebut tidak sama dengan yang baru-baru ini ditemukan oleh para peneliti CERN.. Dan ini berarti ada sebanyak dua partikel baru di luar Model Standar.

Desember lalu, dua tim fisikawan independen dari CERN, Organisasi Eropa untuk Riset Nuklir, yang bekerja di Large Hadron Collider, melaporkan mengamati jejak partikel tak dikenal yang tidak diprediksi oleh Model Standar. Dalam kasus konfirmasi temuan mereka, itu mungkin menjadi penemuan terbesar dalam fisika.

Sejauh ini, para ilmuwan memiliki dua asumsi tentang peristiwa ini. Partikel baru yang potensial dapat berubah menjadi versi yang lebih berat dari bos Higgs yang bertanggung jawab atas massa, atau graviton - pembawa gravitasi. Jika keberadaan partikel baru dikonfirmasi, itu akan menjadi penemuan yang lebih serius daripada boson Higgs, yang hanya mengkonfirmasi teori yang ada.

Source: https://habr.com/ru/post/id394841/