Eksperyment MoEDAL na LHC publikuje pierwsze wyniki poszukiwania monopoli magnetycznych

Genewa, 10 Sierpnia 2016

W artykule opublikowanym dzisiaj w czasopiśmie JHEP, CERN’owski eksperyment MoEDAL zawęża obszar poszukiwań hipotetycznej cząstki jaką jest monopol magnetyczny. Od kilku dekad liczne eksperymenty, w tym na LHC, próbują natrafić na ślad monopoli magnetycznych, których istnienie zostało przewidziane przez Paula Diraca w 1930 roku. Jak dotąd bezskutecznie. Tak jak ładunek elektryczny występuje w dwóch przeciwnych ładunkach, tak magnes posiada dwa bieguny – północny i południowy. Różnica polega na tym, że podczas gdy łatwo można rozdzielić dodatnie i ujemne ładunki elektryczne, tak nikomu jeszcze nie udało się zaobserwować pojedynczego bieguna magnetycznego – tzw. monopolu magnetycznego. Próba rozłamania magnesu zawsze kończy się uzyskaniem dwóch mniejszych magnesów, z których każdy znów posiada dwa bieguny. Mimo to, teoria przewiduje, że powinny istnieć cząstki niosące pojedynczy ładunek magnetyczny – monopol, podobnie jak np. elektron niesie pojedynczy (ujemny) ładunek elektryczny.

Monopole magnetyczne, jeżeli istnieją, powinny być bardzo ciężkie. Dlatego LHC ze swoją niespotykaną dotąd energią zderzeń najlepiej nadaje się do ich poszukiwania. Mogły by być produkowane w parach, północny i południowy, a ich cechą rozpoznawczą byłaby ogromna siła jonizacji materii, około 4700 razy większa niż w przypadku naładowanego elektrycznie protonu. Eksperyment MoEDAL na LHC został stworzony do poszukiwania właśnie takich zjawisk.

Opublikowany dzisiaj artykuł oparty jest na niewielkiej ilości danych zebranych w 2012 roku przy energii 8 TeV i przy użyciu prototypowej wersji detektora. Jak na razie MoEDAL nie zaobserwował monopoli, co jednak pozwoliło na uzyskanie nowego wyższego limitu na masę tych hipotetycznych cząstek. Nowe dane, zebrane w 2015 roku przy wyższej energii 13 TeV i przy użyciu docelowego detektora, są obecnie intensywnie analizowane z nadzieją na nowe ekscytujące wyniki.

W skład niewielkiego, około 70cio-osobowego eksperymentu MoEDAL wchodzi zespół czterech naukowców z Instytutu Fizyki Jądrowej im. H. Niewodniczańskiego PAN w Krakowie.

Link do artykułu w arXiv.org: http://arxiv.org/abs/1604.06645

Link do strony eksperymentu MoEDAL: http://moedal.web.cern.ch/

Grafiki: https://cds.cern.ch/record/2157891
https://cds.cern.ch/record/2162912

Video: https://cds.cern.ch/record/1360998
https://cds.cern.ch/record/2206363

Paweł Brückman de Renstrom (IFJ PAN, EPPCN Poland)

Oryginał wiadomości: CERN_PR_MOEDAL.pdf