U potrazi za Sunčevim aksionima

Nature Physics objavio rad znanstvenika IRB-a
2.5.2017.

Znanstvenici Instituta Ruđer Bošković dr. sc. Krešimir Jakovčić, dr. sc. Milica Krčmar, dr. sc. Biljana Lakić i dr. sc. Ante Ljubičić iz Zavoda za eksperimentalnu fiziku (Laboratorij za fiziku visokih energija) u suradnji s kolegama iz međunarodne kolaboracije CERN Axion Solar Telescope (CAST) objavili su rad pod naslovom „New CAST Limit on the Axion-Photon Interaction“ u časopisu Nature Physics.

Nature Physics objavio rad znanstvenika IRB-a

Fotografija: M. Rosu

U članku su objavljeni najnoviji rezultati potrage za Sunčevim aksionima i njima sličnim česticama koju eksperiment CAST provodi od 2003. godine. Aksioni su hipotetske čestice predložene prije 40 godina kao rješenje problema neopažanja narušenja CP simetrije u teoriji koja opisuje jaka međudjelovanja elementarnih čestica.

S vremenom su predložene teorije koje predviđaju postojanje niza čestica sličnim aksionima, tzv. „axion-like particles“ (ALPovi). Sve te čestice smatraju se i kandidatima za tamnu tvar svemira, a u dosadašnjoj potrazi za njima nije pronađen jasan signal za njihovo postojanje.

Eksperiment CAST traga za aksionima i ALPovima koji mogu nastati u središtu Sunca u međudjelovanju s dva fotona. Princip potrage za njima temelji se na primjeni jakog magnetskog polja u kojem bi se Sunčevi aksioni i ALPovi pretvarali u fotone koji se potom mogu opažati odgovarajućim detektorima. Eksperiment CAST najosjetljiviji je eksperiment ovog tipa na svijetu.

Mjerenjima opisanim u članku postavljene su do sada najstrože granice na jakost vezanja ovih čestica s fotonima za veliko područje njihovih masa. Ovaj rezultat postavlja važne smjernice i ograničenja za buduće eksperimentalne potrage.

U članku su objavljeni najnoviji rezultati potrage za hipotetskim česticama zvanim Sunčevi aksioni koje bi mogle biti kandidati za tamnu tvar svemira i povezane su s činjenicom da u svemiru postoji višak materije u odnosu na antimateriju.

U eksperimentu CAST sudjeluje 70-ak znanstvenika iz 13 zemalja. Spomenuta grupa znastvenika s Instituta Ruđer Bošković aktivno sudjeluje u eksperimentu od 2000. godine, kad je eksperiment i započeo.

U pripremnoj fazi eksperimenta, članovi grupe sudjelovali su u dizajniranju, sastavljanju i ispitivanjima TPC (eng. „Time Projection Chamber“) detektora koji je ujedno bio i prvi detektor korišten u ovom eksperimentu za detekciju fotona. Članovi grupe također su radili ključne proračune o utjecaju različitih fizikalnih fenomena na osjetljivost eksperimenta.

Pored toga, članovi grupe predložili su i proveli nekoliko istraživanja kojima je proširen glavni program istraživanja eksperimenta CAST, kao npr. potragu za aksionima koji bi mogli biti emitirani iz jezgri 57Fe u Suncu.

Tijekom čitavog trajanja eksperimenta članovi grupe sudjeluju u prikupljanju i analizi podataka, a od 2005. godine B. Lakić obnaša dužnost koordinatorice za prikupljanje podataka (eng. „data taking coordinator“).

Članovi grupe također su sudjelovali u izradi svih znanstvenih radova koje je objavila kolaboracija (tako i u gore navedenom radu) te su dopisni autori tri znanstvena rada objavljena u prestižnim časopisima Physical Review Letters i Journal of Cosmology and Astroparticle physics.

Kontaktirajte nas

Više informacija

B

L

Biljana Lakić

dr.sc., viši znanstveni suradnik

Ova stranica koristi kolačiće

neki od tih kolačića nužni su za ispravno funkcioniranje stranice, dok se drugi koriste za praćenje korištenja stranice radi poboljšanja korisničkog iskustva.

Za više informacija pogledajte naše uvjete korištenja.

  • Kolačići koji su nužni za ispravno funkcioniranje stranice. Moguće ih je onemogućiti u postavkama preglednika.