De Europese Organisatie voor Nucleair Onderzoek (CERN) is van plan zijn apparatuur te upgraden, zodat het kan blijven zoeken naar een mysterieus vijfde krachtdeeltje genaamd X17. Hoewel CERN wijzigingen zal aanbrengen in zijn vorige NA64-experiment in een poging dit kleine deeltje te vinden, beweert een team van Hongaarse natuurkundigen dat het X17 twee keer heeft gedetecteerd.
De vijfde kracht van de natuur
De moderne natuurkunde kent vier natuurkrachten: elektromagnetisme, zwaartekracht, sterke nucleaire en zwakke nucleaire krachten. Wetenschappers geloven echter dat er een vijfde natuurkracht kan bestaan. Het kan enkele van de vragen verklaren die de natuurkunde niet kan beantwoorden over het universum en donkere materie.
Eerste rapporten over deeltje X17
Hongaarse natuurkundigen van het ATOMKI Instituut hebben twee voorbeelden gevonden van wat volgens hen de vijfde kracht zou kunnen zijn: deeltje X17. De eerste opname van X17 gebeurde toen ze een rottende isotoop van beryllium bestudeerden, en de tweede vond plaats toen ze naar een aangeslagen heliumatoom keken. In beide gevallen merkten ze dat elektronen en positronen onder ongebruikelijke hoeken afbraken. Dit gaf aan dat een mysterieus deeltje energie droeg.
Tot nu toe denken de Hongaarse natuurkundigen dat X17 een massa heeft van 17 megaelektronvolt en ongeveer 33 keer groter is dan een elektron. Dit deeltje lijkt alleen interactie te hebben met neutronen, negeert protonen en heeft een levensduur van een biljoenste van een seconde. De natuurkundigen denken dat X17 een boson is, een deeltje dat energie kan vervoeren en materie bij elkaar kan houden.
De voortdurende zoektocht naar Particle X17
Hoewel sommige wetenschappers het onderzoek van de Hongaarse natuurkundigen in twijfel trekken en denken dat hun rapporten laboratoriumfouten zijn, neemt CERN het serieus. Het NA64-experiment heeft op dit moment geen bewijs gevonden van deeltje X17, maar onderzoekers zijn hun detectorapparatuur aan het upgraden om de zoektocht voort te zetten.
"De NA64-samenwerking zoekt naar X17 door een bundel van tientallen miljarden elektronen van de Super Proton Synchrotron-versneller op een vast doelwit af te vuren. Als X17 zou bestaan, zouden de interacties tussen de elektronen en kernen in het doelwit soms dit deeltje produceren, dat dan zou transformeren in een elektron-positron-paar." CERN zei:.
Vragen over X17
Sommige wetenschappers geloven niet dat X17 bestaat en betwijfelen ook of de vijfde kracht echt is. De hoofdwetenschapper van het Hongaarse team, Attila Krasznahorkay, is echter gewend aan vragen over zijn onderzoek. Natuurkundigen over de hele wereld hebben het werk van het team nauwkeurig onderzocht op fouten en hebben geen significante kunnen vinden.
"We hebben zo'n nieuw deeltje geïntroduceerd, dat niemand eerder zag, en waarvan het bestaan niet kon worden begrepen door het algemeen aanvaarde 'standaardmodel' van de deeltjesfysica, dus het werd kritisch bekeken," Krasznahorkay vertelde CNN.
Oscar Naviliat Cuncic is een van de wetenschappers die het werk van het Hongaarse laboratorium onder de loep neemt. Hij heeft een aantal van de eerdere onderzoeken van het laboratorium geëvalueerd en heeft een paar problemen opgemerkt. Naviliat Cuncic wees erop dat het team beweerde andere bosonen met verschillende massa's van hetzelfde beryllium-experiment te vinden, maar besloot ze te negeren.
"Maar ze zeggen niets over wat er mis is gegaan in hun eerdere claims en waarom we die claims niet serieus moeten nemen. Zal deze waarde die ze nu citeren in de komende vier jaar veranderen?" Naviliat Cuncic vertelde Quanta.
Toch blijven er vragen over het werk van het team. Aangezien deeltje X17 licht van gewicht is, waarom zijn andere onderzoekers het dan niet tegengekomen tijdens hun experimenten? En kunnen andere onderzoekers de resultaten van het Hongaarse team herhalen?