Large Hadron Collider, verdens største og mest kjente partikkelakselerator, åpner igjen i mars etter en årelang oppgradering. Så hva er den første ordren for virksomheten for den omstartede kollideren? Ingenting mindre enn å lete etter en partikkel som tvinger fysikere til å revurdere alt de tror de vet om hvordan universet fungerer.
Siden andre halvdel av det tjuende århundre har fysikere brukt fysikkens standardmodell for å beskrive hvordan partikler ser ut og virker. Men selv om modellen forklarer stort sett alt forskere har observert ved bruk av partikkelakseleratorer, står den ikke for alt de kan observere i universet, inkludert eksistensen av mørk materie.
Det er her supersymmetri, eller SUSY, kommer inn. Supersymmetry spår at hver partikkel har det som fysikere kaller en "superpartner" - en mer massiv sub-atomisk partnerpartikkel som fungerer som en tvilling av partikkelen vi kan observere. Hver observerbare partikkel ville ha sin egen type superpartner, sammenkoble bosoner med "fermioner", elektroner med "selektroner", kvarker med "kvarker", fotoner med "fotinoer", og gluoner med "gluinos."
Hvis forskere kunne identifisere en enkelt superpartikkel, kunne de være i rute for en mer fullstendig teori om partikkelfysikk som står for rare uoverensstemmelser mellom eksisterende kunnskap og observerbare fenomener. Forskere brukte Large Hadron Collider for å identifisere Higgs bosonpartikler i 2012, men den oppførte seg ikke helt som de forventet. En overraskelse var at massen var mye lettere enn forutsagt - en inkonsekvens som kan forklares med eksistensen av en supersymmetrisk partikkel.
Forskere håper at omstartet - og kraftigere - LHC vil avsløre nettopp en slik partikkel. "Høyere energi ved den nye LHC kan øke produksjonen av hypotetiske supersymmetriske partikler kalt gluinos med en faktor på 60, og øke sjansen for å finne den, " rapporterer Emily Conover for Science .
Hvis LHC skulle avdekke en enkelt superpartikkel, ville det ikke bare være en seier for supersymmetri som en teori - det kan være et skritt mot å forstå opprinnelsen til universet vårt. Men det kan også skape mye arbeid for forskere - tross alt er et supersymmetrisk univers et som vil inneholde minst dobbelt så mange partikler. Michael Williams fra Massachusetts Institute of Technology sier til BBC at han er klar for utfordringen, men innrømmer at det kan være vanskelig:
Å finne en hvilken som helst partikkel som kan være en kandidat med mørk materie er fint fordi vi kunne begynne å forstå hvordan det påvirker galaksen og universets utvikling, men det åpner også døren for hva som er på den andre siden, som vi ikke aner hva er det.
