Cercetătorii au descoperit anomalii care pot indica existenţa unor particule elementare noi

Mariusz Witek de la Institutul de Fizică Nucleară al Academiei Poloneze de Ştiinţe din Cracovia a analizat variante de dezintegrare a mezonului B în cel mai mare accelerator de particule din lume, Large Hadron Collider (LHC), de la CERN. Witek şi echipa sa de cercetători au descoperit anomalii care pot indica existenţa unor particule elementare necunoscute anterior.

Anunţul a fost făcut de serviciul de presă al Academiei Poloneze de Ştiinţe.

Cercetătorii au studiat datele colectate cu ajutorul detectorului LHCb instalat la Large Hadron Collider în Elveţia. Detectorul a fost dezvoltat de Centrul European de Cercetări Nucleare (CERN) pentru a căuta particule dincolo de aşa-numitul Model Standard (teoria modernă a structurii şi a interacţiunii particulelor elementare). Dispozitivul ajută la studierea comportamentului mezonilor B- particulele care includ quarkul b şi o altă particulă elementară.

"Mezon" se traduce din greaca veche ca "media". Aceştia sunt bosoni de forţă tare al căror număr barionic este zero (prin combinarea unui quarc cu un antiquarc, rezultă un mezon cu numărul barionic B=0). Existenţa mezonilor a fost prezisă înainte ca aceştia să fie descoperiţi. Oamenii de ştiinţă au emis ipoteza că existau particule capabile să transporte forţele de interacţiune ce leagă protoni şi neutroni în nucleele atomilor.

Mezonii sunt particule (compozite) "non-elementare", care conţin un număr egal de quarci şi antiquarci. Ei sunt de diferite tipuri, cum ar fi pionii, kaonii şi multe altele, mai grele, inclusiv mezonii B.

Valoarea masei mezonului a fost măsurată iniţial de Carl Anderson, care a descoperit particula în 1937, împreună cu colegul său, Seth Neddermeyer, în timp ce studia razele cosmice. Omul de ştiinţă a folosit fenomenul de abatere a particulelor încărcate de la traiectoria iniţială sub influenţa unui câmp magnetic, pentru a o calcula.

Din calcule a reieşit că masa mezonului a fost de 207 de ori mai mare decât masa electronului. Toţii mezonii sunt instabili. Ei trăiesc în medie aproximativ 2 × 10^-6 secunde înainte să se descompună în particule mai uşoare - un electron (sau pozitron) şi doi neutrino.

Pe parcursul anului trecut, oamenii de ştiinţă şi-au concentrat în mod repetat atenţia asupra "deviaţiei" în procesul de dezintegrare a mezonilor B care nu se încadrează în cadrul Modelului Standard menţionat anterior. În special, acestea au fost observate diferite "nereguli" în tiparele de dezintegrare a mezonilor neutri şi încărcaţi. Cu toate acestea, fenomenul nu a primit statutul de descoperire ştiinţifică datorită datelor insuficiente pentru a trage concluzii ştiinţifice.

Grupul de cercetători a descoperit, de asemenea, o altă "ciudăţenie", prin observarea unghiului la care "fragmentele" mezonilor B zboară când se rup în doi muoni. Tehnica pe care oamenii de ştiinţă au dezvoltat-o le-a permis să determine unghiurile separat pentru fiecare produs al dezintegrării.

Din păcate, Witek şi colegii săi nu au nici o speranţa să devină autorii descoperirii ştiinţifice "oficiale". Cu toate acestea, oamenii de ştiinţă speră să demonstreze existenţa unor "extra" particule după ce Large Hadron Collider va funcţiona din nou, în ciclu complet.