Gravitino: Tajemnicza cząstka, która może być kluczem do mrocznej materii

Edytowane przez: Vera Mo

Gravitino, hipotetyczna cząstka przewidywana przez teorię supersymetrii, stanowi fascynujący obiekt badań we współczesnej fizyce cząstek elementarnych i kosmologii. Jest ona supersymetrycznym partnerem grawitonu, cząstki pośredniczącej w oddziaływaniu grawitacyjnym w mechanice kwantowej. Istnienie gravitino pozostaje niepotwierdzone, ale jego potencjalna rola w wyjaśnieniu zagadki mrocznej materii i pochodzenia wszechświata jest kluczowa.

Zgodnie z teorią supersymetrii (SUSY), każda znana cząstka ma swojego „partnera”. W tym kontekście, partnerem grawitonu jest gravitino, cząstka o spinie 3/2, niezwykle trudna do wykrycia ze względu na swoje minimalne oddziaływanie ze zwykłą materią. Badania sugerują, że gravitino może być idealnym kandydatem na mroczną materię, ponieważ posiadałoby ono cechy zgodne z oczekiwaniami wobec tej tajemniczej substancji, która stanowi około 27% wszechświata. Należą do nich słabe oddziaływanie z materią i promieniowaniem oraz wystarczająca masa, aby wpływać na formowanie się struktur kosmicznych.

Nowe badania wskazują na możliwość istnienia naładowanych, supermasywnych gravitin jako kandydatów na mroczną materię. Teoretycznie, cząstki te mogłyby być wykrywane przez nowe generacje detektorów neutrin, takie jak Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO), które są obecnie w fazie rozruchu lub już działają. Rozwijane są również nowe satelity, takie jak Jovian-1, oraz superczułe detektory, zdolne do wychwytywania rzadkich zdarzeń interakcji hipotetycznych cząstek ciemnej materii, w tym gravitino.

Odkrycie gravitino mogłoby stanowić brakujące ogniwo między fizyką cząstek elementarnych a kosmologią, a także dostarczyć wskazówek w kierunku kwantowej teorii grawitacji – jednego z głównych celów fizyki teoretycznej. Choć poszukiwania są niezwykle złożone, a nawet najpotężniejsze akceleratory cząstek, jak Wielki Zderzacz Hadronów (LHC), nie zdołały go wykryć, przyszłe generacje detektorów i precyzyjne eksperymenty kosmologiczne dają nadzieję na pośrednie wskazówki dotyczące jego istnienia. Badania nad gravitino otwierają fascynujące możliwości dla przyszłości nauki, potencjalnie prowadząc do głębszego zrozumienia natury rzeczywistości.

Źródła

  • Amazings® / NCYT®

  • Infobae

Czy znalazłeś błąd lub niedokładność?

Rozważymy Twoje uwagi tak szybko, jak to możliwe.