Ανιχνεύτηκε εξαιρετικά σπάνια διάσπαση των σωματιδίων που προβλέπεται από το Καθιερωμένο Μοντέλο

Οι επιστήμονες αναλύοντας τα δεδομένα που συγκεντρώθηκαν κατά τη διάρκεια συγκρούσεων δέσμης πρωτονίων που διεξάγεται στο CERN το Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) το 2011 και το 2012, έχουν κάνει μια ανακάλυψη που ενισχύει περαιτέρω το Καθιερωμένο Μοντέλο της φυσικής, που μας επιτρέπει να κατανοήσουμε την πραγματικότητα του κβαντικού κόσμου.

Σύμφωνα με ένα έγγραφο που δημοσιεύεται στο περιοδικό Nature, την Τετάρτη, οι ερευνητές παρατήρησαν, για πρώτη φορά, φαίνεται ένα περίεργο μεσόνιο B να διασπάται σε ένα ζεύγος σωματιδίων μιονίων.

Τα Μεσόνια είναι εξαιρετικά ασταθή υποατομικά σωματίδια που διασπώνται γρήγορα σε πολύ ελαφρύτερα σωματίδια. Το Καθιερωμένο Πρότυπο (η καλύτερη έως τώρα φυσική θεωρία που περιγράφει τα δομικά συστατικά της ύλης και τις μεταξύ τους αλληλεπιδράσεις - πλην της βαρυτικής), ορίζει ότι σε πολύ σπάνιες περιπτώσεις - περίπου τέσσερις φορές στο ένα δισεκατομμύριο διασπάσεις - τα παράξενα μεσόνια Β, που είναι μια υποκατηγορία των μεσονίων, διασπάται σε ένα ζεύγος μιονίων - στοιχειώδη σωματίδια που υπάρχουν για ένα κλάσμα του δευτερόλεπτο και είναι παρόμοια με τα ηλεκτρόνια.

Τέτοιες διασπάσεις μάλιστα θα μπορούσαν να ανοίξουν ένα παράθυρο σε θεωρίες πέρα από το Καθιερωμένο Πρότυπο, όπως η υπερσυμμετρία.

Οι επιστήμονες υποστηρίζουν ότι τα πειραματικά δεδομένα ενδεχομένως υποδεικνύουν και μια δεύτερη, ακόμη σπανιότερη, διάσπαση, του B0 ('ξαδέλφου' του B0s) σε δύο μιόνια.

Τα B0s και B0 είναι μεσόνια, δηλαδή μη στοιχειώδη ασταθή υποατομικά σωματίδια, που αποτελούνται από ένα κουάρκ και ένα αντι-κουάρκ, τα οποία συγκρατούνται μαζί μέσω της ισχυρής αλληλεπίδρασης. Τέτοια σωματίδια παράγονται μόνο σε συγκρούσεις υψηλής ενέργειας στο εσωτερικό των επιταχυντών ή στη φύση, για παράδειγμα κατά την αλληλεπίδραση των κοσμικών ακτίνων.

"Αποτελεί μαρτυρία της εξαιρετικής λειτουργίας του LHC και της ευαισθησίας των πειραμάτων μας, το γεγονός ότι μπορέσαμε επιτέλους να παρατηρήσουμε αυτή την εξαιρετικά σπάνια, όσο και σημαντική διάσπαση", ανέφερε ο εκπρόσωπος του LHCb Γκάι Ουίλκινσον.

"Η έρευνα για τον εντοπισμό νέων σωματιδίων και η μελέτη σπάνιων διασπάσεων είναι συμπληρωματικές στρατηγικές για την ανακάλυψη μιας νέας Φυσικής. Η ακρίβεια με την οποία τα πειράματά μας μπορούν να παρατηρήσουν αυτές τις διασπάσεις-κλειδιά και να μετρήσουν τον ρυθμό τους, θα βελτιώνεται συνεχώς, θέτοντας επομένως όρια στην επέκταση του Καθιερωμένου Προτύπου", ανέφερε ο εκπρόσωπος του CMS Τιζιάνο Καμπορέζι.

Τα δεδομένα που θα συλλεχθούν μελλοντικά κατά τη διάρκεια της λειτουργίας του LHC, αναμένεται να βελτιώσουν ακόμη περισσότερο την ακρίβεια της μέτρησης του B0s και θα καθορίσουν αν οι υποψίες για την σχετική διάσπαση του B0 τελικά επιβεβαιωθούν.

αθώς ο επιταχυντής του CERN τέθηκε ξανά σε λειτουργία πρόσφατα, χιλιάδες φυσικοί έχουν επιδοθεί στην αναζήτηση στοιχείων που θα συνηγορούν για την ύπαρξη μιας νέας Φυσικής η οποία θα μπορούσε να εξηγήσει μερικά από τα μεγαλύτερα επιστημονικά αινίγματα, όπως της φύσης της σκοτεινής ύλης.
Η πρωτότυπη επιστημονική εργασία βρίσκεται στη διεύθυνση: http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature14474.html
πληρ.ibtimes.com
ΠΗΓΗ