A la recherche de nouvelles forces et connexions au-delà du Model Model, un groupe de chercheurs internationaux est impliqué dans PRISMA.+ Le cluster d’excellence de l’Université Johannes Gutenberg de Mayence (JGU) et l’Institut Helmholtz de Mayence ont obtenu de bons résultats. Les chercheurs, le professeur Dr. Dmitry Budker, dans une technique avancée basée sur la résonance magnétique nucléaire. Dans leur ouvrage publié dans Les scientifiques progressent, ils ont utilisé leur dispositif expérimental pour étudier une autre relation entre les spins : un spin à parité égal médié par une nouvelle particule de spin hypothétique, appelée boson Z’, située à l’extérieur du boson Z qui constitue le maillon faible du modèle. . Dans la configuration actuelle, ils ne peuvent pas voir cette partie, mais ils peuvent augmenter la sensibilité de cinq ordres de grandeur par rapport aux mesures précédentes. Cela permet de poser des contraintes sur la force de l’interaction de la nouvelle variable avec les paramètres du modèle ajoutés aux observations astrophysiques et d’ouvrir un territoire qui n’était pas possible auparavant.
Il existe de nombreuses théories qui prédisent l’existence de relations exotiques en dehors du modèle. Ils diffèrent des quatre variables connues et sont influencés par des variables précédemment inconnues. En particulier, les interactions violant la parité, c’est-à-dire où la symétrie miroir est brisée, sont actuellement intéressantes. D’une part, parce qu’elle montre immédiatement le type de nouvelle physique dont nous parlons, et d’autre part, parce que leurs résultats sont plus faciles à distinguer de la fraude systématique aux résultats, qui n’indique généralement pas une brèche. “Dans cet article, nous examinons l’interaction entre les spins des électrons et les spins des neutrons, médiée par un hypothétique boson Z’. Dans le monde cristallin, cette interaction conduit à un autre résultat ; la parité est ici violée”, a déclaré Dmitry Budker.
Ce “résultat” est le suivant : les spins des électrons d’une source sont orientés dans la même direction, c’est-à-dire polarisés, et la polarisation est constamment modifiée, créant ainsi un champ exotique appelé champ magnétique et pouvant être mesuré avec un détecteur. . Dans le monde miroir, le champ exotique ne pointera pas dans la même direction qu’on pourrait s’y attendre dans une “vraie” image miroir, mais dans la direction opposée : la parité de cette relation est violée.
SAPHIR – la nouvelle image à la recherche d’une nouvelle physique
“Spin Amplifier for Particle PHysIcs REsearch” – SAPPHIRE en abrégé – est le nom donné par les chercheurs à leur configuration, basée sur les deux éléments rubidium et xénon. Ils ont déjà utilisé cette méthode de la même manière pour trouver d’autres contacts exotiques et des champs sombres.
Plus précisément, dans la recherche expérimentale d’interactions spin-spin exotiques, deux chambres remplies de la vapeur de l’un des deux éléments sont placées à proximité l’une de l’autre : « Dans notre expérience, nous utilisons des spins d’électrons polarisés d’atomes de rubidium-87 comme une source de spin et de neutrons polarisés en spin du gaz noble xénon, et plus précisément de l’isotope xénon-129, comme détecteur de spin », a déclaré Dmitry Budker.
L’astuce est que la conception spéciale et les atomes de xénon polarisés dans le capteur de spin augmentent d’abord le champ créé sur la base de rubidium : ainsi l’effet causé par un champ exotique peut être source de 200 de plus. Maintenant, le principe de la résonance magnétique nucléaire est introduit, c’est-à-dire le fait que les spins nucléaires changent dans les champs magnétiques pour osciller à une certaine fréquence de résonance. Des atomes de rubidium-87 sont présents au moins dans la cellule du capteur à cet effet. Ils agissent comme un magnétomètre très important pour déterminer la force du signal de résonance.
Trouver cette terre exotique dans la bonne ligne de fréquence est alors l’indice de la nouvelle connexion que nous recherchons. D’autres détails expérimentaux spéciaux garantissent qu’il est difficile de définir la plage d’intérêt et de minimiser les faux résultats d’autres champs magnétiques qui peuvent également se produire dans l’expérience.
“Dans l’ensemble, il s’agit d’une configuration complexe qui nécessite une planification et un calibrage. C’est formidable de travailler sur des problèmes complexes et intéressants avec nos partenaires de longue date de l’Université des sciences et technologies (USTC) de Hefei, en Chine, qui a accueilli l’expérience”, rapporte Dmitry Budker.
Une fois la logique vérifiée avec succès, les scientifiques ont commencé la première série de mesures pour trouver la relation exotique. Bien qu’ils n’aient pas pu trouver un signal approprié après 24 heures de mesure, les cinq ordres d’augmenter la fréquence cardiaque afin qu’ils puissent définir les paramètres de la force d’interaction de la variable supplémentaire avec les paramètres du modèle. Il est possible d’améliorer encore la connaissance expérimentale de la relation exotique spéciale de huit ordres de grandeur. Cela permet d’utiliser l’outil SAPPHIRE le plus important pour découvrir et étudier une nouvelle physique avec les Z’bosons.
