Iskanje izvora temne snovi je eno od ključnih področij sodobne astronomije, pri čemer je lahko ključ za to Higgsov bozon.
Potrditev odkritja Higgsovega bozona je prišla leta 2012 po desetletjih iskanja. Higgsov bozon, teoretično napovedan v šestdesetih letih in eksperimentalno potrjen na Velikem hadronskem trkalniku pri Ženevi v Švici, je sčasoma pripeljal do Nobelove nagrade za fiziko Petra Higgsa in Françoisa Englerja.
Kot že vemo, Higsov delec posreduje Higsovo polje, ki daje maso vsej snovi. Odkritje Higgsovega bozona na Velikem hadronskem trkalniku je postal »manjkajoči element« standardnega modela fizike. Standardni model opredeljuje naše razumevanje kvantnega sveta. Nekakšna knjiga receptov, ki nam omogoča, da razumemo, kako subatomski delci in sile med seboj vplivajo v majhnem obsegu.
Čeprav standardni model deluje za večino naših nalog, ni celovit model. Predvsem standardni model ne vključuje gravitacije - očitno zelo pomembno opustitev. Poleg tega standardni model ne predvideva izvora skrivnostne temne snovi - dejstvo, ki danes postaja vse bolj sporno. Kozmološke študije napovedujejo, da 84, 5 odstotkov vesolja sestoji iz temne snovi, ki ima lahko gravitacijsko silo in ne vpliva na elektromagnetno silo. Te vrste snovi, znane kot ne-barionske snovi, ni mogoče videti, vendar njeni učinki postanejo očitni, na primer, ko opazujete gravitacijske učinke v jate galaksij. V to smo lahko prepričani, vendar preprosto ne moremo videti in zato ne moremo popolnoma razumeti njegove narave.
Obstaja veliko teorij, ki kažejo na različne eksotične vire temne snovi, vendar bo nov model, ki ga je predložila skupina znanstvenikov, ki jih vodi teoretik delcev Christopher Peterson s Tehnološke univerze Chalmers na Švedskem, preizkušen, ko se bo spomladi znova začel Veliki hadronski trkalnik.
Peterson predlaga, da lahko Higgsov bozon propada. Ta razpad je določen z supersimetrijo. Supersimetrija napoveduje, da obstaja več masivnih "super partnerjev" znanih delcev, ki obstajajo zunaj okvira standardnega modela. Čeprav je že prišlo do namigov o teh supersimetričnih delcih, je bilo končno opazovanje zelo težko slediti. Detektorji velikega hadronskega trkalnika niso neposredno »videli« Higgsovega bozona, ko je bil zaznan. Za številne trke delcev so detektorji ATLAS in CMS po trkih počasi ustvarili sliko delcev, ki so izločili energijo, ki jo povzročajo trki protonov, ki se vrtijo v nasprotnih smereh. Iz te energije trka delcev so se pojavili Higgsovi bozoni, ki so se hitro razpadli v druge delce, ki bi jih detektorji lahko merili, na primer, mioni (masivnejši sestrični elektron). Takšni »prstni odtisi« Higgsovega bozona so dokazali obstoj Higgsovih bozonov.
Sedaj je Petersonova ekipa predlagala, da če je supersimetrija resnična, ima lahko Higgsov bozon drugačen način upadanja, ki se razpade v fotone in delce temne snovi.
"To so sanje teoretičnega fizika v fiziki delcev. LHC je edino mesto, kjer se lahko testira model," je dejal Peterson.
