O nouă particulă: „sora“ bosonului Higgs, descoperirea care ar putea rescrie fizica particulelor

Teste cu acceleratorul de particule de la Geneva (CERN) efectuate în decembrie 2015 au oferit indicii asupra a ceea ce ar putea fi cea mai importantă descoperire în fizică a acestui secol: o nouă particulă care ar putea fi înrudită cu bosonul Higgs şi ar duce la rescrierea legilor cunoscute ale funcţionării universului. Noi studii publicate pe 17 martie întăresc această posibilitate.

O nouă particulă: experimentul

Pe 15 decembrie 2015, cercetătorii care operează acceleratorul de particule au făcut publice rezultatele a peste şapte luni de experimente făcute cu ajutorul aparatului, axate pe ciocnirea de protoni la diferite nivele de energie.

Printre rezultate a fost detectată şi o anomalie: studiind caracteristicile în care erau produşi anumiţi fotoni – particulele elementare responsabile pentru fenomenele electromagnetice – cercetătorii au găsit o concentraţie mult mai mare a acestora creaţi în urma ciocnirii a doi protoni la o energie între 700 şi 750 de miliarde de electronvolţi. 

O nouă particulă: speculaţiile

Rezultatele au creat speculaţii peste speculaţii în lumea fizicii, din cauza similitudinii cu observaţiile care au dus la descoperirea bosonului Higgs. Scepticii au remarcat însă că astfel de anomalii statistice sunt înregistrate destul de des şi că ele au fost receptate mai puternic doar de o parte a instrumentelor de măsurare utilizate. 

Alţii presupun însă că noua posibilă particulă este o versiune mai grea a bosonului Higgs, ceea ce ar  reprezenta o adevărată revelaţie în ceea ce priveşte fizica particulelor. Timp de decenii, cercetătorii în fizică s-au străduit să demonstreze aşa-numitul model standard al fizicii particulelor, a cărui cea mai importantă piesă lipsă era reprezentată de bosonul Higgs – însă nu lua în considerare particule înrudite cu aceasta. Presupusa particulă ar fi greu de integrat în modelul standard, şi descoperirea ei ar putea necesita o recalculare a acestuia.

O nouă particulă: conferinţa de la La Thuille

Noi indicii asupra existenţei acestei particule au fost făcute publice pe 17 martie, în cadrul unei conferinţe din oraşul italian La Thuille. Aici au fost prezentate rezultate extinse ale testelor acceleratorului de particule de la Geneva, incluzând şi date din primele săptămâni din 2015, captate de detectorul de particule CMS fără ajutorul unei calibrări magnetice. Astfel de rezultate sunt mai greu de evaluat deoarece absenţa magnetului poate rezulta în dereglarea sistemului electronic al detectorului, şi astfel citirile acestuia trebuie calibrate manual

.

Totuşi, cercetătorii au prezentat o creştere uşoară a concentraţiei de fotoni per total. Aceasta nu se apropie încă de nivelul necesar pentru asigurarea descoperirii unei particule noi, însă este de aşteptat ca aprofundarea testelor executate la intervalul de energie 700-750 de miliaone de electronvolţi să rezulte în creşterea graduală a concentraţie înspre acest prag.

O nouă particulă: viitorul

Posibilitatea de a desluşi enigma va fi reactivată începând cu luna aprilie, atunci când acceleratorul va relua experimentele. Ştiind acum valorile de energie a ciocnirilor între care au fost înregistrate anomaliile, cercetătorii CERN vor putea acum să repete experimentul de câte ori va fi necesar pentru a obţine un răspuns în acest sens.