Credit: Attila J. Krasznahorkay et al.
Hongaarse natuurkundigen hebben in experimenten met beryllium-8 atomen aanwijzingen gevonden voor het bestaan van een vijfde natuurkracht, welke wordt overgebracht door een zogeheten donker foton. Dat foton zou volgens de natuurkundigen een massa moeten hebben van bijna 17 MeV. We weten allemaal dat er in ieder geval vier natuurkrachten zijn, zoals beschreven in alle schoolboeken: de elektromagnetische, sterke en zwakke wisselwerking en de zwaartekracht. De eerste drie zijn het meest bekend en zijn tot op kwantumniveau beschreven, d.w.z. dat ze worden overgedragen door krachtvoerende deeltjes1 – van zwaartekracht is zo’n beschrijving tot op heden nog niet gelukt. In dit vakartikel beschrijft het team, dat onder leiding stond van A.J. Krasznahorkay (o.a. CERN), het experiment, waarbij lithium-7 atomen bestookt worden met protonen en er beryllium-8 atomen ontstaan. Die vervallen op hun beurt weer in paren van elektronen en positronen. Hieronder een afbeelding van het experiment.
Het team van Krasznahorkay merkte op dat als de protonen onder een hoek van ongeveer 140° de dunne strip met lithiumatomen raakten er iets meer e-e+ paren ontstonden – als een hobbel zichtbaar in de afbeelding bovenaan. Dat overschot zou volgens de Hongaren kunnen wijzen op het bestaan een nieuw deeltje, een boson dat ze donker foton hebben genoemd, 34 keer zwaarder dan een elektron. Statistische betrouwbaarheid van de waarneming: maar liefst 6,8σ, hoger dan de grens van 5σ die gehanteerd wordt om iets ‘bewezen’ te achten. Het Hongaarse artikel werd vorig jaar al gepubliceerd, maar het bleef lange tijd onopgemerkt. Het kreeg pas onlangs belangstelling toen een Amerikaans team onder leiding van Jonathan Feng (Universiteit van Californië) er een vakartikel aan wijdde, waarin gesteld wordt dat het Hongaarse experiment correct is uitgevoerd, dat het niet in strijd is met eerdere waarnemingen én dat het gevonden boson wellicht verband houdt met een nieuw, vijfde natuurkracht. Die vijfde natuurkracht zou misschien een verklaring kunnen leveren voor het bestaan van donkere materie, het mysterieuze spul dat 85% van alle materie in het universum uitmaakt. Feng’s team denkt niet dat het deeltje een donker foton is, maar eerder een ‘protofobisch X boson’, een boson dat slecht reageert met quarks en protonen. OK, betekent dit dat er een nieuwe natuurkracht is gevonden, waardoor alle schoolboeken weer herschreven kunnen worden? Nee, dat betekent het niet. Het experiment moet namelijk geverifieerd worden door een ander onafhankelijk experiment én er moet gekeken worden of de anomalie bij 140° niet door reguliere modellen kan worden verklaard. Eerst maar even afwachten dus. Bron: Gizmodo + Francis Naukas.
