Materia întunecată continuă să fascineze și să intrige lumea științifică, constituind un mister de proporții cosmice. Reprezentând aproximativ 85% din masa Universului, această substanță invizibilă își relevă existența doar prin efectele sale gravitaționale.
Însă, detectarea sa directă rămâne un deziderat neîmplinit, complicând profund înțelegerea noastră a cosmosului. O echipă de cercetători de la CERN investighează cu atenție diverse particule ipotetice, iar dintre acestea, fotonii întunecați atrag în mod deosebit atenția.
Fotonii întunecați sunt concepții teoretice ce au caracteristici similare cu fotonii obișnuiți, însă interacționează mult mai slab cu materia vizibilă.
Această slăbiciune în interacțiune face ca fotonii întunecați să fie dificil de observat, asemeni unei mantii de invizibilitate particulelor de lumină.
Importanța acestor particule ipotetice devine evidentă în studiul materiei întunecate, material care nu emite lumină și aproape că nu are nicio interacțiune cu materia convențională, dar își manifestă prezența prin influența sa gravitațională la nivel cosmic.
Dacă fotonii întunecați ar fi confirmați, ei ar putea reprezenta puntea între materia observabilă și această masă eluzivă, elucidând astfel un mister fundamental al cosmologiei: natura adevărată a materiei întunecate și compoziția Universului.
Experimentul NA62 al CERN a adoptat o strategie unică în încercarea de a detecta fotonii întunecați. Spre deosebire de experimentele obișnuite la CERN, care presupun ciocnirea protonilor la energii foarte mari, NA62 folosește o metodă numită experiment cu țintă fixă.
În acest context, un fascicul de protoni este direcționat către o țintă statică, generând numeroase ciocniri ce ar putea dezvălui procesele rare implicate.
Vorbind despre complexitatea detecției, fotonii întunecați au capacitatea de a se descompune în timp în perechi de leptoni, fenomen ce ar putea fi studiat prin intermediul acestui experiment.
Recent, după o analiză amănunțită a datelor de la NA62 colectate în 2021, cercetătorii nu au reușit să identifice în mod direct fotoni întunecați.
Totuși, studiul lor a permis excluderea unor caracteristici posibile ale acestor particule, cum ar fi combinațiile specifice de masă și forță de interacțiune. Aceste progrese nu sunt lipsite de importanță, deoarece ajută la direcționarea cercetării spre piste mai promițătoare.
Nu doar fotonii întunecați pot fi studiați în acest mod, ci și alte particule teoretice precum axionii și leptonii neutri grei, care ar putea oferi de asemenea noi perspective asupra materiei întunecate.