Un monopolo magnético es una partícula teórica con carga magnética. Dale una carga eléctrica, y obtienes otra bestia teórica, apodado un dyon. Muchas "grandes teorías unificadas" de la física de partículas, que conectan fuerzas fundamentales a altas energías en una sola fuerza, predecir la existencia de dyons, pero hasta ahora ningún experimento con aceleradores de partículas ha buscado estas partículas híbridas, hasta ahora. La colaboración MoEDAL en el CERN, que fue diseñado para buscar monopolos magnéticos, acaba de anotar dos primeros con la primera búsqueda de dyons en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) y, más generalmente, en cualquier acelerador de partículas.

La colaboración realizó la búsqueda utilizando el segundo sistema de subdetectores del experimento, que consta de unas 2400 barras de aluminio con una masa total de 794 kg. Las barras fueron expuestas a colisiones protón-protón producidas en el LHC a una energía de 13 TeV entre 2015 y 2017. Luego se utilizó un dispositivo especial para escanear las barras y buscar la presencia de carga magnética atrapada perteneciente a dyons.

Este procedimiento de escaneo no encontró signos de dyons. Sin embargo, asumiendo que los dyons se producirían en las colisiones como pares que emergen de un fotón, el resultado negativo permitió que el equipo de MoEDAL acotara la región donde buscar dyons. Los investigadores descartaron la existencia de diones que llevan una carga magnética de hasta seis unidades de una carga magnética fundamental (la carga de Dirac) y una carga eléctrica de hasta 200 veces la carga del electrón, para diones con una masa entre 830 y 3180 GeV. .

Comentando los resultados, El portavoz de MoEDAL, James Pinfold, dijo:"El ganador del premio Nobel, Julian Schwinger, planteó la hipótesis del dyon por primera vez en 1969. Lo usó para construir lo que llamó un modelo magnético de la materia. Sorprendentemente, usó este modelo para predecir con éxito la existencia de la partícula J / Psi antes de su descubrimiento en 1974. Hoy, Los dyons son predichos por muchas teorías de física de partículas. Naturalmente, Me sorprendió que, antes de MoEDAL, nunca se había realizado una búsqueda experimental explícita de esta excitante entidad en un acelerador ".

La colaboración se prepara ahora para continuar sus búsquedas de monopolos y dyons, así como otras partículas exóticas, durante la próxima ejecución del LHC, que comienza en 2021. "Estamos planeando expandir nuestra sensibilidad experimental a otros avatares de nuevos fenómenos físicos, incluyendo partículas con carga fraccionada con una carga tan baja como una milésima parte de la carga eléctrica y partículas neutrales de interacción débil de muy larga duración. Esperamos que la próxima carrera sea muy emocionante, "Pinfold concluye.