Izgalmas jelek a CERN-ben
A Nagy Hadronütköztető két detektorában is szokatlan jeleket találtak nagy energiájú proton-proton ütközések során.
13 TeV-os ütközés a CERN ATLAS detektorában
lllusztráció: CERN/ATLAS
Az adatok utalhatnak egy teljesen váratlan, új részecskére, egyelőre azonban valószínűbb, hogy csak véletlen egybeesésről van szó. A Nagy Hadronütköztető (LHC) kísérletei során különféle, nagy sebességre gyorsított részecskéket ütköztetnek egymásnak, majd detektorokkal észlelik az ütközések során keletkezett részecskéket. Maga az ütközés és a detektálás igen gyors folyamat, azonban a kapott óriási adathalmaz kiértékelése hosszú időt vesz igénybe.
2015. december 15-én egy szemináriumon a kutatók a szűk szakmai közönségnek arról számoltak be, hogy mire jutottak az idei 13 TeV-os (tetraelektron volt) proton-proton ütközések előzetes kiértékelésében az ATLAS és a CMS nevű detektorok adatai alapján.
„Általában minden megfelel a várakozásoknak és nem látunk semmi olyat, ami eltérne a most már a Higgs-bozonnal kibővített standard modelltől” – mondta el Siklér Ferenc, aki az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont kutatójaként maga is a CERN CMS detektorának adatait elemzi. „Ezúttal azonban a több száz közül az egyik keresési csatornában mindkét detektor (az ATLAS és a CMS) hasonló helyen talált egy kis többletet, ami akkor jöhetne létre, ha létezne egy nagyjából 750 GeV (gigaelektron volt) tömegű, a Higgs-bozonnál hatszor nehezebb részecske, amely két fotonra bomlik.”
A részecskefizikus elmondása szerint ekkora tömegű, két fotonra bomló részecskét senki sem várt, ellentétben a Higgs-bozonnal, amiről nagyjából sejtették, hol kell keresni. Persze vannak elméletek, melyekben kényelmesen elférne egy ilyen részecske – ezekből hármat fel is sorolt Siklér Ferenc:
Lehetne szó egy újfajta, nehéz kvarkokhoz csatolódó Higgs-szerű részecskéről – az ismert Higgs-bozon egy hatszor nehezebb testvéréről;
Köze lehetne egyes magasabb dimenziós elméletek (Randall–Sundrum, 5D) gravitonjához, vagyis a tömegvonzást közvetítő feltételezett elemi részecskéhez;
De illeszkedhet egyes kiterjesztett szuperszimmetrikus modellekbe is.
Aki azonban azt hinné, küszöbön áll egy, a Higgs-bozonnál is nagyobb felfedezés, annak még várnia kell. A kutató szerint ugyanis több jel mutat arra, hogy leginkább a véletlen játékáról lehet szó, hiszen az eltérések mértéke statisztikai értelemben nem tekinthető kiemelkedően nagynak, több száz keresési csatorna egyidejű megfigyelésénél előfordulhat, hogy ugyanaz a véletlen fluktuáció két helyen is felbukkan, a korábbi, kisebb energiájú (7 és 8 TeV-os) ütközéseknél nem jelentek meg ilyen eltérések.
Siklér Ferenc szerint biztosat csak nagyobb adatmennyiség elemzése után, talán 2016 végére tudhatunk meg az eltérések eredetéről.
Forrás: MTA