2023 Forfatter: Kaylee MacAlister | [email protected]. Sidst ændret: 2023-05-21 07:59
Ved analyse af data fra Large Hadron Collider opdagede forskere spor af eksistensen af en tidligere ukendt tung boson. Fysikere offentliggjorde deres fund på arXiv.
"Opdagelsen af Higgs -bosonen var en stor triumf for standardmodellen, men dens opdagelse satte ikke en stopper for andre bærere af grundlæggende interaktioner med lignende masser og egenskaber. Bevis på, at sådanne bosoner kan eksistere," skriver forskerne.
Der er mange teorier, der udvider standardmodellen - en teori, der beskriver de fleste af interaktionerne mellem alle elementarpartikler, som videnskaben kender. Disse teorier tyder på, at der ud over de allerede opdagede bærere af interaktioner er superstunge bosoner. Deres rolle hævdes af både tunge analoger af Higgs -bosonen i teorier med to "Guds partikler" og andre genstande i mikroverdenen. Hidtil har fysikere ikke været i stand til at finde et eneste pålideligt spor af deres eksistens.
Fysikere ledet af professor ved universitetet i Zürich Andreas Crivellin modtog de første sådanne beviser under analysen af data, der blev indsamlet af ATLAS- og CMS -detektorer under den sidste cyklus af LHC.
Forskere har fokuseret deres indsats på at lede efter forfaldne spor af de endnu ikke opdagede tunge bosoner, hvis masse kan være flere gange Higgs-bosonets. I løbet af disse partiklers forfald, som det fremgår af beregninger fra teoretiske fysikere, skulle "Guds partikler" og en anden type endnu ikke opdagede partikler, tæt i masse og andre egenskaber ved Higgs -bosonen, dukke op.
Til gengæld vil disse bosons forfald give anledning til par af højenergifotoner eller parpartikler modsat hinanden ansvarlige og indeholdende superhøje "smukke" kvarker. Baseret på disse ideer forsøgte Crivellin og hans kolleger at finde spor af disse "lette" tunge bosoner i LHC -dataene.
Det lykkedes dem at finde spor af sådanne forfald, hvis analyse indikerer eksistensen af en tidligere ukendt boson, meget tæt på massen af "Guds partikel" (henholdsvis 151 GeV og 125 GeV). Tip om dette findes både i ATLAS -dataene og i CMS -målingerne, og deres statistiske signifikans når næsten opdagelsesniveauet (en fejl pr. 1,5 millioner forsøg).
Som fysikere håber, vil de næste år modtage de manglende oplysninger i løbet af efterfølgende observationer af forfaldne af forskellige partikler, der indeholder "smukke" kvarker, samt andre konsekvenser af kollisioner af partikler i kolliderringen. Bekræftelse af opdagelsen af "naboen" til Higgs-bosonen vil hjælpe med at forklare nogle af de velkendte og for nylig opdagede uregelmæssigheder i egenskaber og adfærd hos mesoner og andre partikler, konkluderede professor Crivellin og hans kolleger.