Potraga za aksionima i njima sličnim česticama

Kategorija projekta
Projekti Hrvatske zaklade za znanost

Cilj projekta je istražiti postojanje i svojstva nekih čestica koje su kandidati za tamnu tvar u svemiru. Najnoviji podaci pokazuju da se svemir sastoji od obične tvari (4.9%), tamne tvari (26.8%) i tamne energije (68.3%). Jedan od glavnih pravaca istraživanja u današnjoj fizici usmjeren je na otkrivanje sastava tamne tvari. Prema sadašnjim spoznajama većinu tamne tvari čine čestice koje do sada još nisu opažene nego je njihovo postojanje samo predviđeno u raznim proširenjima Standardnog modela čestica. Prema tim teorijama postoje dva glavna kandidata za tamnu tvar. To su tzv. masivne čestice s vrlo slabim međudjelovanjima (WIMP od eng. Weakly Interacting Massive Particles) i aksion – lagani pseudoskalar koji se pojavljuje kao posljedica spontanog lomljenja U(1) Peccei-Quinn simetrije izvorno uvedene radi objašnjenja odsustva narušenja CP simetrije u jakim međudjelovanjima. Poopćenjem tog koncepta predviđeno je postojanje mnoštva čestica sličnih aksionima (ALP od eng. axion-like particles). Kao mogući kandidati za tamnu tvar spominju se i razne lagane čestice s vrlo slabim međudjelovanjima (WISP od eng. Weakly Interacting Slim Particles) predviđene u nekim proširenjima Standardnog modela, kao npr. parafotoni i kameleoni. Unatoč velikom broju hipoteza postavljenih s ciljem objašnjenja koje čestice čine tamnu tvar, samo eksperimenti mogu pokazati koja od njih je točna.

U projektu planiramo nastaviti i proširiti potragu za aksionima, ALPovima i WISPovima u eksperimentima CAST (CERN Axion Solar Telescope) - trenutno najosjetljivijem aksionskom helioskopu i njegovom nasljedniku IAXO (International Axion Observatory). Otkriće tih čestica bilo bi revolucionaran rezultat jer bi to bio jasan dokaz o postojanju fizike izvan Standardnog modela. Međutim, čak i ako se ne otkriju te čestice, isključiti će se velik dio do sada neistraženog parametarskog prostora tih čestica što je također vrlo važan rezultat.

Vanjske poveznice:

Eksperiment CAST: http://cast.web.cern.ch/CAST/

Eksperiment IAXO: http://iaxo.web.cern.ch/

Glavni istraživač / voditelj
Biljana Lakić

Biljana Lakić, dr. sc.

viši znanstveni suradnik +385 1 456 1013

Ostali suradnici
Krešimir Jakovčić

Krešimir Jakovčić, dr.sc.

znanstveni suradnik +385 1 456 1013
Milica Krčmar - Nemate ovlasti za pregled ovog sadržaja.

Marin Karuza, Sveučilište u Rijeci

Nenad Kralj, Sveučilište u Rijeci

Ante Ljubičić

Ante Ljubičić, dr.sc.

znanstveni savjetnik +385 1 468 0203
0915485053