Natuurkundigen uit Fermilab hebben een 'hobbel' in hun gegevens gezien die zou kunnen duiden op een gloednieuw deeltje dat nog nooit eerder is gezien. "In wezen heeft de Tevatron bewijs gezien voor een nieuw deeltje, 150 keer de massa van proton, dat zich niet gedraagt als een standaard Higgs-deeltje", zei natuurkundige Brian Cox op Twitter. "Als dit bestand is tegen onderzoek en meer gegevens (er zijn nog niet genoeg gegevens voor een" ontdekking "), dan is het RIP Standard Model."
"Het was moeilijk voor ons om niet gek te worden toen we de resultaten zagen", zegt Viviana Cavaliere van de Universiteit van Illinois (UIUC), een van de 500 leden die werken met de CDF-deeltjesdetector in het Fermi National Accelerator Laboratory in Batavia, Illinois, sprekend op een webcast op 6 april. "Maar voor nu moeten we ons blijven concentreren op wat we wel weten."
Het resultaat is afkomstig van CDF's (de Collider Detector bij Fermilab) analyse van miljarden botsingen van protonen en antiprotonen geproduceerd door Fermilab's Tevatron-botser. Bij botsingen met hoge energie kunnen subatomaire deeltjes worden gedetecteerd die anders niet kunnen worden gezien. Natuurkundigen proberen de deeltjes die ze zien te identificeren door de combinaties van meer bekende deeltjes waarin ze vervallen te bestuderen, terwijl ze proberen nieuwe deeltjes te vinden, zoals het theoretische Higgs-boson dat wordt voorspeld door het standaardmodel van de deeltjesfysica.
Het standaardmodel bevat een beschrijving van de elementaire deeltjes en krachten in atomen die alles om ons heen vormen. Het model is erin geslaagd voorspellingen te doen die vervolgens zijn geverifieerd. Er zijn zestien benoemde deeltjes in het standaardmodel en de laatste deeltjes die werden ontdekt waren de W- en Z-bosonen in 1983, de top-quark in 1995 en de tauon-neutrino in 2000. Maar de meeste natuurkundigen zijn het erover eens dat het standaardmodel waarschijnlijk niet het laatste woord is in deeltjesfysica.
De onderzoekers van Fermilab waren op zoek naar botsingen die een W-boson produceerden, dat ongeveer 87 keer zoveel weegt als een proton, evenals enkele andere deeltjes die uiteenvallen in twee sprays van deeltjes die 'jets' worden genoemd en die worden geproduceerd wanneer een botsing uiteenspat een deeltje genaamd een quark.
In plaats daarvan zagen ze ongeveer 250 gebeurtenissen die duiden op een nieuw deeltje dat ongeveer 150 keer zoveel weegt als een proton, zei het team tijdens de webcast van Fermilab en in hun paper over arXiv.
De onderzoekers schatten de statistische kansen van willekeurige jets of jetparen uit andere bronnen die een vals signaal produceren dat sterk is op 1 op 1300.
Het standaardmodel voorspelt niet zoiets als wat werd gezien in het CDF-experiment, en aangezien dit deeltje niet eerder is gezien en een aantal vreemde eigenschappen lijkt te hebben, willen de natuurkundigen dit verifiëren en opnieuw testen voordat ze een ontdekking claimen.
'Als het geen fluctuatie is, is het een nieuw deeltje', zei Cox.
De Tevatron-versneller bij Fermilab zal naar verwachting later dit jaar worden stilgelegd vanwege een gebrek aan financiering en vanwege het gevoel dat het overbodig zou zijn voor de Large Hadron Collider.
U kunt meer volledige discussies en interpretaties van de resultaten zien op:
