Olasz fizikusok egy új kísérletbe fognak, melynek célja olyan feltételezett részecskék felkutatása, mint a sötét foton és egy lehetséges ötödik kölcsönhatás hordozói.

A PADME (Positron Annihilation into Dark Matter Experiment – pozitron annihilációja a sötét anyagba) kísérlet, amelynek helyszíne a Nemzeti Atommagfizikai Intézet (INFN) laboratóriuma a Rómán kívül eső Frascatiban, egy vékony gyémánt céltárgyat fog szétrobbantani nagyenergiájú pozitronokkal és regisztrálja az ütközésben létrejött új egzotikus részecskék tömegét. (A PADME kísérletben az MTA Atomki kutatói is részt vesznek. – a szerk.)

A Frascatiban lévő csoport elsősorban a sötét fotont, a közönséges foton nehéz változatát veszi célba. A standard modell különböző kiterjesztései által megjósolt részecske mind a sötét anyaggal, mind a közönséges anyaggal kölcsönhat. Magát a sötét fotont azonban többnyire nem tekintik sötét anyagnak, mivel viszonylag kicsi a tömege és feltételezhetően már a Világegyetem történetének korábbi szakaszában elbomlott.

A sötét foton után más laboratóriumok kísérletei is kutatnak, mint a CERN Genfben és a Jefferson Lab Virginiában (USA).

Mauro Raggi és kollégái július végén kezdték az adatgyűjtést és az év végéig folytatják a kísérletet. Ezalatt főként pozitronokat használnak a lineáris gyorsítóból kihozható maximum energiával (550 MeV), hogy felderítsék a legszélesebb tömegtartományt, amelybe a sötét foton eshet (a legnagyobb tömeg 24 MeV). Azonban néhány hétig 283 MeV energián szándékoznak mérni, hogy maximalizálják a 17 MeV tömegű részecskék keletkezését.

Ez éppen azon új részecske tömege, amely Krasznahorkay Attila és kollégái állítása szerint létrejött 2015-ben az MTA Atomkiban a berillium-8 radioaktív bomlása közben. A magyar csoport lítium-7 céltárgyat bombázott protonokkal és megfigyelte, hogy az ezutáni bomlásokban keletkező elektronok és pozitronok szokatlan szögeloszlást mutatnak. Jonathan Feng és kollégái a California Irvine Egyetemen kiszámították, hogy a részecske egy újfajta kölcsönhatás közvetítő bozonja lehet.