Elektron-pozitronový spektrometr Krasznahorkayova týmu. Kredit: MTA-Atomki.

Pokud zatím víme, tak náš vesmír drží pohromadě celkem čtyři základní síly: elektromagnetická síla, slabá a silná jaderná síla a pak gravitace. Tyto síly zprostředkovávají bosony, i když v případě gravitace to je zatím jen hypotetický graviton. V roce 2016 vzbudil rozruch výzkum maďarského týmu Attily Krasznahorkaye z Institutu jaderného výzkumu v maďarském Debrecínu (Atomki), který pozoroval anomálii v rozpadu nestabilních jader berylia-8. Podle nich šlo o projevy doposud neznámého typu bosonu, jehož hmotnost spočítali na 17 megaelektronvoltů. Tak vznikla přezdívka částice X17.

Attila Krasznahorkay. Kredit: A. Krasznahorkay.

Tento údajný boson podle všeho nemůže být jednou z částic, které zprostředkovávají čtyři základní síly. Jde o jeho hmotnost, která odpovídá asi 33 násobku elektronu a taky velice krátký poločas rozpadu. Částice X17 by měla existovat zhruba po dobu 10 ^-14 sekundy. Toto vše ukazuje, že by takový boson eventuálně mohl být něčím novým. Pokud se Krasznahorkay a spol. nepletou, tak by skutečně mohlo jít o boson páté fyzikální síly.

Částice X17 se od té doby skrývá ve stínech. Většinu fyziků zatím nepřesvědčila, ale také nikdo doposud nevyvrátil její existenci. Objev nové částice a ještě ke všemu páté základní síly, to by byla vážně veliká věc. Taková veliká věc si žádá veliké důkazy, nejlépe z více různých experimentů. Krasznahorkay a spol. naštěstí očividně nespali na vavřínech, a teď se opět ozvali, s novými důkazy.

Atomki, logo.

Badatelé tentokrát přesunuli svou pozornost z rozpadu beryllia-8 na změny stavů excitovaných jader helia. Podobně jako v experimentech s beryliem-8, i teď Krasznahorkay s kolegy zjistili, že se v tomto experimentu páry elektronů s pozitrony oddělují v úhlu přibližně 115 stupňů. To je přitom v rozporu s dnes přijímanými modely částicové fyziky. Když pak badatelé počítali, tak jim vyšlo, že jádra helia v jejich experimentu rovněž vyprodukovala krátkověký boson o hmotnosti přibližně 17 megaelektronvoltů. Jinými slovy, částice X17 je opět na scéně, a tentokrát v jiném experimentu.

Zatím by bylo předčasné jásat. Nový objev je v podobě nerecenzovaného rukopisu na platformě arXiv. Nicméně pokud nejde o přelud nebo záhadné poruchy ve vybavení maďarského týmu, tak zřejmě časem můžeme čekat velké věci. Objev doposud neznámé fundamentální částice by nás mohl nasměrovat k vytouženému řešení záhady temné hmoty. Řada experimentů zaměřených na pátrání po temné hmotě už ve skutečnosti hledala neznámé částice o hmotnosti kolem 17 MeV. Zatím z toho nic nebylo, ale stále je nutné prohledat mnohá zákoutí reality. Případ X17 je stále otevřený.

Video:  CNNP 2017 - Krasznahorkay Attila



Literatura
Science Alert 20. 11. 2019, arXiv:1910.10459.