Vadonatúj részecske nyomaira bukkanhattak a CERN-ben

2015.12.17. 08:18

Az isteni részecskeként emlegetett Higgs-bozonnál is nagyobb tömegű, eddig ismeretlen elemi részecske nyomaira bukkanhattak az Európai Nukleáris Kutatási Szervezet, a CERN két nagy kísérletének munkatársai. Amennyiben az előzetes eredmények beigazolódnak, az szakítást jelenthet a részecskefizika standard modelljével, amely az utóbbi évtizedekben meghatározta a világegyetem felépítéséről szóló kutatásokat.

Az ATLAS és a CMS kísérlet munkatársai egymástól függetlenül jutottak ugyanarra a következtetésre az új részecskével kapcsolatban, figyelemfelkeltő eredményeiket kedden közölték. 

A CERN LHCb kísérletben használt berendezés egyik hatalmas mágneseForrás: CERN/LHC/Peter Ginter

A gravitációs kölcsönhatás még mindig figyelmen kívül

A részecskefizika standard modellje az elektromágneses, a gyenge és erős kölcsönhatást, valamint az alapvető elemi részecskéket leíró kvantumtérelmélet. A többi részecske tömegéért felelős Higgs-bozon létezésének 2012-es bizonyítása révén a tudósok úgy vélték, hogy megvan a modell utolsó hiányzó építőköve, noha az elmélet még így sem ad magyarázatot például a sötét anyag és a sötét energia túlsúlyára a világegyetemben, és figyelmen kívül hagyja a negyedik kölcsönhatást, a gravitációst.

Felújítás és átszerelés a CERN-nél, mert 2015 tavaszán újraindult a Nagy HadronütköztetőForrás: CERN

Áttörnék a standard modell határát

Egy hosszabb leállást követően ezért a CERN nagy hadronütköztetőjét (LHC) minden eddiginél nagyobb, nyalábonkénti 6,5 teraelektronvoltos (TeV) energián indították újra idén tavasszal a korábbi 4 TeV helyett. Mindezt azzal a céllal, hogy áttörjék, de legalábbis tágítsák a standard modell határait. A tudósok eddig ismeretlen részecskék, valamint a szuperszimmetria elméletének bizonyítékait is keresik az újabb kísérletekben. A szuperszimmetria elmélete szerint minden ismert részecskének létezik egy úgynevezett szuperpartnere, egy vélhetően kis tömegű, még fel nem fedezett társa.

Eddig ismeretlen részecske

A CMS és az ATLAS munkatársainak bejelentése szerint a két detektorban proton-proton ütköztetések bomlástermékében nem várt mennyiségű fotonpárokra bukkantak, amelyek 750 gigaelektronvolt (GeV) energiát hordoztak.

Beüzemelik a Nagy HadronütköztetőtForrás: MTI/EPA/Fabrice Coffrini

Ez a szakemberek szerint egy eddig ismeretlen részecskére utalhat, egy olyan részecskére, amelynek tömege hatszorosa a Higgs-bozonénak, és amely két, egyenlő tömegű fotonra bomlik.

A genfi tudósok mindazonáltal hangsúlyozzák, hogy eredményeik még messze nem tekinthetők perdöntőnek, és kiderülhet, hogy valamiféle anomáliáról vagy statisztikai fluktuációról van szó.

Egyelőre messze van az 5 szigmától

A bizonyosság egyelőre messze nem éri el az elvárt 5 szigmát. A szigma a részecskefizikai kísérletek bizonyosságát jelző, számos összetevőből álló érték.

Még a Higgs-bozonnál is nagyobbat szólhat az új részecske felfedezése, ha bebizonyosodik, hogy valóban létezikForrás: AFP/CERN

A skálán az 1-es érték még véletlenszerű statisztikai ingadozás is lehet az adatokban, a 3 szigma már bizonyítéknak számít, de csak 5 szigmánál mondják ki a felfedezés szót. Ez azt jelenti, hogy kevesebb mint egy a millióhoz a valószínűsége, hogy az eredményeket valamilyen statisztikai fluktuáció váltotta ki.

KAPCSOLÓDÓ CIKKEK