Para ilmuwan luncurkan eksperimen untuk memburu transformasi antimateri terlarang

Sebuah tim internasional telah memulai eksperimen MACE untuk mendeteksi transformasi langka muonium menjadi pasangannya antimateri, antimuonium. Proses ini, jika diamati, akan menantang Model Standar fisika partikel dengan melanggar konservasi rasa lepton. Proyek ini bertujuan untuk sangat meningkatkan pencarian sebelumnya yang dilakukan lebih dari dua dekade lalu.

Dipimpin oleh peneliti dari Universitas Sun Yat-sen dan Institut Fisika Modern Akademi Ilmu Pengetahuan China, eksperimen MACE menargetkan peristiwa yang sulit ditangkap di mana muonium—sistem sementara muon positif yang terikat pada elektron—berubah secara spontan menjadi antimuonium. Penemuan seperti itu akan menandakan fisika baru di luar Model Standar, berpotensi mengungkap gaya atau partikel tak dikenal pada skala energi tinggi. Tim peneliti menggambarkan konversi tersebut sebagai 'sonda bersih dan unik untuk fisika baru di sektor leptonic'. Mereka menekankan sensitivitasnya terhadap model spesifik, mencatat: 'Tidak seperti proses pelanggaran rasa lepton bermuatan lainnya, konversi ini sensitif terhadap model ∆Lℓ = 2 yang secara fundamental berbeda dan dapat mengungkap fisika yang tidak dapat diakses oleh eksperimen lain'. Upaya terakhir untuk mengamati efek ini terjadi pada 1999 di Institut Paul Scherrer di Swiss. MACE berupaya meningkatkan sensitivitas lebih dari seratus kali lipat, menargetkan probabilitas konversi sekitar 10^{-13}. Hal ini memerlukan inovasi seperti sinar muon permukaan intensitas tinggi, target aerogel silika untuk produksi muonium, dan detektor canggih untuk membedakan sinyal dari noise latar belakang. 'Desain kami mengintegrasikan sinar canggih, target produksi muonium, dan teknologi detektor untuk mengisolasi sinyal dari latar belakang yang menakutkan', kata tim. 'Ini menjadikan MACE salah satu eksperimen energi rendah paling sensitif yang mencari pelanggaran rasa lepton'. Pada Fase I awalnya, MACE juga akan menyelidiki peluruhan langka lainnya, seperti muonium menjadi dua foton dan muon menjadi elektron ditambah dua foton, dengan ketepatan tak tertandingi. Hasil positif dapat mengungkap fisika pada energi 10 hingga 100 TeV, sebanding dengan yang direncanakan pada penabrak. Di luar wawasan fundamental, teknologi eksperimen—termasuk sistem positron energi rendah dan detektor resolusi tinggi—menjanjikan aplikasi dalam ilmu material dan penelitian medis. Ditempatkan dalam ekosistem penelitian Huizhou, bersama fasilitas seperti Fasilitas Akselerator Ion Berat Intensitas Tinggi dan Sistem Pendorong Akselerator Inisiatif China, MACE memperkuat peran China dalam fisika partikel global. Seperti yang dikatakan tim: 'Kami bukan hanya membangun eksperimen; kami membuka jendela baru ke hukum alam'.

Artikel Terkait

CERN's BASE experiment has begun more precise antiproton studies thanks to the recent first-ever truck transport of antimatter around the France-Switzerland site. Spokesperson Stefan Ulmer says moving 92 antiprotons away from production magnets is key to probing why the universe has more matter than antimatter.

Dilaporkan oleh AI

Researchers at CERN’s Large Hadron Collider have observed particle decays that deviate from predictions of the Standard Model. The findings come from the LHCb experiment and show a four-standard-deviation tension with theory. If confirmed, the results could point to undiscovered particles or forces.

New research suggests the Amaterasu particle, one of the most energetic cosmic rays detected, could be an ultraheavy atomic nucleus rather than a proton. The findings, from scientists at Penn State, were published in Physical Review Letters. They indicate such nuclei could retain extreme energy over vast distances in space.

Dilaporkan oleh AI

Astronomers have traced a high-energy neutrino to a distant galaxy powered by intense star formation rather than a supermassive black hole. The finding challenges previous assumptions about the origins of cosmic neutrinos.

Situs web ini menggunakan cookie

Kami menggunakan cookie untuk analisis guna meningkatkan situs kami. Baca kebijakan privasi kami untuk informasi lebih lanjut.
Tolak