Barbara, Borbála
-6 °C
3 °C

Megtalálták a sötét anyagot?

2004.03.11. 15:17
Egy brit kutató szerint elképzelhető, hogy megtalálták a fizika egyik legkeresettebb szubatomi részecskéjét, a Higgs bosont. Az erre mutató közvetett bizonyítékok azonban meglehetősen gyenge lábakon állnak.
Peter Renton, az Oxford egyetem részecskefizikusa szerint a részecske egy svájci részecskegyorsítóban mutatta meg magát. A Higgs boson lehet a magyarázat arra, hogyan lehet a többi részecskének tömege, illetve az eddig hiába keresett építőkővel lehetne teljes az anyag felépítését leíró elmélet.

Renton Higgs bosont érintő feltételezéseit a Nature szaklap közölte. "A svájci kutatók valaminek a nyomára bukkantak, de közel sem biztos, hogy ez a Higgs boson. Az első tulajdonságai alapján hasonlít a Higgs bosonra, de ezt csak közvetlen megfigyelések tudnák igazolni", jelentette ki a kutató a BBC-nek.

Lehet csak háttérzaj

Ha helyes a feltételezés, Peter Renton becslése szerint a hiányzó elemi építőkő tömege 115 gigaelektronvolt lehet. Az elmélethez a kiindulási adatokat a Genf melletti LEP pozitrongyorsító szolgáltatta. A berendezés jelenleg átalakítás alatt van, mivel hadrongyorsító (LHC) épül belőle.

Peter Renton szerint mintegy 9 százalék lehet az esélye annak, hogy a gyorsító műszerei által felfogott jel csupán háttérzaj. A 27 kilométeres kerületű LEP gyorsítóban a kutatók elektronokat és pozitronokat gyorsítottak és ütköztettek egymásnak.

A romokat vizsgálják

Az ütközések során rendkívüli energiák szabadultak fel. Maguk az ütközések túl parányiak a megfigyeléshez, viszont a törmelékben nehezebb részecskék is megjelenhetnek. Az elméletek szerint a Higgs boson rendkívül instabil, és gyorsan elbomlik, még ha egyszer sikerül is elszigetelten előállítani.

Peter Renton az ütközésekben keletkezett más részecskék viselkedéséből, közvetett bizonyítékok alapján vonta le következtetéseit. A mért adatok előremutatóak, de az eredményeket más kutatóknak is meg kell erősíteni, jelentette ki Bryan Webber, a Cambridge egyetem elméleti fizika tanszékének professzora.

Hiányos az eddigi 16

A mért tömeg pontosan egyezik az LEP legnagyobb energiájával. A közvetett jelek viszont arra mutatnak, hogy a Higgs bosonnak is ezen érték közelében kellene lennie, fejtegette Webber. A fizikusok eddig az anyag felépítését leíró Standard Modellbe illeszkedő részecskék közül 16-ot tudtak megfigyelni.

Viszont ezek összessége nem elegendő a Standard Modell működőképességéhez. Ha csak a 16 részecske létezik, nem lenne tömegük, ez pedig nyilvánvalóan ellentmond a makrofizikai tapasztalatoknak. Ezért egy további részecske létezését feltételezik, amely a tömegét volna "felelős".

Ez volna a Higgs boson, melynek létezését a 60-as évek végén Peter Higgs edinburgh-i fizikus és kollégái jelezték előre. Az elméletük szerint a részecskék egy általános, mindenen áthatoló mező, a nevezetes boson hordozta Higgs mező révén nyernék a tömegüket.