Магнитный монополь: физики приблизились вплотную к обнаружению неуловимой элементарной частицы

Магнитный монополь — это гипотетическая элементарная частица, которая, как предполагают физики, должна существовать. Осталось только подтвердить эту гипотезу. Магнитный монополь представляет собой магнит, имеющий только один магнитный полюс. Но у всех известных магнитов всегда два плюса, то есть они являются диполями. Все элементарные частицы, известные физикам, имеющим электромагнитное поле, являются диполями.

По словам авторов исследования, вопрос о том, существует магнитный монополь или нет, пока остается одной из самых больших загадок в физике. Если удастся подтвердить существование гипотетической частицы, это станет революционным прорывом в физике элементарных частиц. Но пока найти магнитный монополь не удалось.

Но ученые решили сосредоточить свое внимание на выведенной из эксплуатации части пучковой трубы БАК, расположенной в точке столкновения частиц для детектора Компактный мюонный соленоид. По словам физиков, эта труба выдержала излучение от миллиардов столкновений ионов сверхвысокой энергии.

Близость пучковой трубы к точке соприкосновения тяжелых ионов дает уникальную возможность исследовать монополы с беспрецедентно высокими магнитными зарядами, говорят физики. Они считают, что монополы не могут распадаться и будут захвачены материалом трубы, что позволяет их обнаружить с помощью специального устройства.

Ученые полагают, что часть пучковой трубы является наиболее многообещающим местом для обнаружения магнитного монополя.

Физики изучили возможное создание магнитных монополей при столкновениях тяжелых ионов на БАК, в ходе которых создавалось сильнейшее магнитное поле. Ученые говорят, что это магнитное поле было даже более мощным, чем у некоторых нейтронных звезд, а они являются обладателями одних из сильнейших магнитных полей во Вселенной.

В результате ученые определили строгие ограничения на существование магнитных монополей. Физики использовали сверхчувствительный магнитометр и обнаружили ограничения на массу магнитного монополя с высоким магнитным зарядом. В частности, установленные ограничения являются наиболее сильными из доступных в диапазоне от 2 до 45 единиц Дирака, исключая магнитный монополь с массой до 80 Гэв на уровне достоверности 95%.

Хотя магнитометр не обнаружил сигналов захваченного магнитного монополя, результаты исследования исключают существование частиц, легче 80 ГэВ на скорость света в квадрате.

Теперь физики планируют расширить свои поиски с помощью новых стратегий обнаружения неуловимой элементарной частицы.