Um monopolo magnético é uma partícula teórica com uma carga magnética. Dê uma carga elétrica, e você tem outra besta teórica, apelidado de dyon. Muitas "grandes teorias unificadas" da física de partículas, que conectam as forças fundamentais de altas energias em uma única força, prever a existência de dyons, mas nenhum experimento em aceleradores de partículas até agora procurou por essas partículas híbridas - até agora. A colaboração do MoEDAL no CERN, que foi projetado para pesquisar monopólos magnéticos, acaba de marcar dois primeiros com a primeira busca por dyons no Large Hadron Collider (LHC) e, De forma geral, em qualquer acelerador de partículas.

A colaboração conduziu a pesquisa usando o segundo sistema de subdetectores do experimento, que consiste em cerca de 2400 barras de alumínio com uma massa total de 794 kg. As barras foram expostas a colisões próton-próton produzidas no LHC a uma energia de 13 TeV entre 2015 e 2017. Um dispositivo especial foi então usado para fazer a varredura das barras e procurar a presença de carga magnética aprisionada pertencente a díons.

Este procedimento de escaneamento não encontrou sinais de corantes. Contudo, assumindo que os díons seriam produzidos nas colisões como pares emergindo de um fóton, o resultado negativo permitiu que a equipe do MoEDAL estreitasse a região de busca dos diões. Os pesquisadores descartaram a existência de díons que carregam uma carga magnética que varia de até seis unidades de uma carga magnética fundamental (a carga de Dirac) e uma carga elétrica de até 200 vezes a carga do elétron - para díons com uma massa entre 830 e 3180 GeV .

Comentando os resultados, O porta-voz do MoEDAL, James Pinfold, disse:"Julian Schwinger, vencedor do prêmio Nobel, fez a primeira hipótese do dyon em 1969. Ele o usou para construir o que chamou de modelo magnético de matéria. Incrivelmente, ele usou este modelo para prever com sucesso a existência da partícula J / Psi antes de sua descoberta em 1974. Hoje, dyons são previstos por muitas teorias da física de partículas. Naturalmente, Fiquei surpreso que, antes do MoEDAL, nenhuma busca experimental explícita por esta entidade excitante em um acelerador jamais foi realizada. "

A colaboração agora está se preparando para continuar suas pesquisas por monopólos e dyons, bem como outras partículas exóticas, durante a próxima execução do LHC, que começa em 2021. "Estamos planejando expandir nossa sensibilidade experimental para outros avatares de novos fenômenos da física, incluindo partículas carregadas fracionariamente com carga tão baixa quanto um milésimo da carga elétrica e partículas neutras de muito longevidade e fracamente interagindo. Esperamos que a próxima corrida seja muito emocionante, "Pinfold conclui.