A sötét fotonra utaló jeleket figyeltek meg az MTA Atommagkutató Intézetének (MTA Atomki) tudósai, a debreceni fizikusok kimagasló kísérleti eredményeiket a rangos Physical Review Letters tudományos szakfolyóiratban publikáltak - közölte hétfőn a Magyar Tudományos Akadémia.
Csillagászati megfigyelések szerint a világegyetem gravitáló tömegéhez ötször nagyobb mértékben járulnak hozzá az olyan anyagi részecskék, amelyeket még nem sikerült felfedezni (sötét anyag), mint azok, amelyeket ismerünk (látható anyag). A sötét anyagnak jelenleg csak a gravitációs hatása ismert, e láthatatlan anyag építőköveinek azonosítása a nagyenergiás fizika egyik legégetőbb problémája.
A sötét anyag részecskéi közötti kölcsönhatás leírására vezették be az elektromágneses kölcsönhatást közvetítő részecske analógiájára az úgynevezett sötét foton fogalmát, amelynek keresése egyre nagyobb erőkkel folyik az utóbbi években. Az elmélet szerint a sötét foton gyengén ugyan, de kölcsönhatásban áll a látható világunkkal is. Lehetséges-e, hogy a fenti kapcsolatot megteremtő részecske tömege elegendően kicsi ahhoz, hogy atommagátmenetekben is előállíthassák? Jelenleg ezt a lehetőséget sem kísérleti adatok, sem elméleti becslések nem zárják ki. Ez volt az indítéka annak, hogy a debreceni fizikusok az Atomkiban Krasznahorkay Attila vezetésével kutatási programot indítottak a fenti részecske keresésére - áll a közleményben.
A kutatók a nagyenergiás atommagátmenetekben keletkező elektron-pozitron párok szögkorrelációját vizsgálták. A debreceni fizikusok ehhez egy olyan új elektron-pozitron pár spektrométert építettek, amelynek a hatásfoka nagyságrendekkel jobb a korábbi, hasonló berendezésekénél. Ezzel a spektrométerrel a vizsgált szögkorrelációban a várt eloszláshoz képest szignifikáns csúcsszerű eltérést tapasztaltak. Ezt jelenlegi ismereteink szerint nem lehet magfizikai eredetűként értelmezni, viszont értelmezhető egy semleges részecske bomlásával, amelynek paraméterei egyeznek a sötét fotonra előre jelzett mutatókkal.
A méréseket az MTA Atomki nemrég átadott Tandetron gyorsítójánál egy új elektron-pozitron spektrométer segítségével folytatják. A programot a Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivatal, valamint az Európai Unió is támogatja az ENSAR program keretében.