Physiker von Fermilab haben in ihren Daten eine „Beule“ gesehen, die auf ein brandneues Teilchen hinweisen könnte, wie es noch nie zuvor gesehen wurde. "Im Wesentlichen hat der Tevatron Hinweise auf ein neues Teilchen mit einer 150-fachen Protonenmasse gesehen, das sich nicht wie ein Standard-Higgs-Teilchen verhält", sagte der Physiker Brian Cox auf Twitter. "Wenn dies einer Prüfung und mehr Daten standhält (es gibt noch nicht genügend Daten für eine" Entdeckung "), dann ist es das RIP-Standardmodell."
"Es war schwer für uns, nicht verrückt zu werden, als wir die Ergebnisse sahen", sagte Viviana Cavaliere von der University of Illinois (UIUC), einem der 500 Mitglieder des Teams, das mit dem CDF-Partikeldetektor im Fermi National Accelerator Laboratory in Batavia zusammenarbeitet. Illinois sprach am 6. April in einem Webcast. "Aber jetzt müssen wir uns auf das konzentrieren, was wir wissen."
Das Ergebnis stammt aus der CDF-Analyse (Collider Detector bei Fermilab) von Milliarden Kollisionen von Protonen und Antiprotonen, die vom Tevatron-Collider von Fermilab erzeugt wurden. Bei Hochenergiekollisionen können subatomare Partikel erkannt werden, die sonst nicht sichtbar sind. Physiker versuchen, die Teilchen zu identifizieren, die sie sehen, indem sie die Kombinationen bekannter Teilchen untersuchen, in die sie zerfallen, während sie versuchen, neue Teilchen zu finden, wie das theoretische Higgs-Boson, das vom Standardmodell der Teilchenphysik vorhergesagt wird.
Das Standardmodell enthält eine Beschreibung der Elementarteilchen und Kräfte in Atomen, die alles um uns herum ausmachen. Das Modell konnte erfolgreich Vorhersagen treffen, die anschließend überprüft wurden. Das Standardmodell enthält 16 benannte Teilchen, und die letzten entdeckten Teilchen waren 1983 die W- und Z-Bosonen, 1995 der Top-Quark und 2000 das Tauon-Neutrino. Die meisten Physiker sind sich jedoch einig, dass das Standardmodell wahrscheinlich nicht das letzte Wort ist in der Teilchenphysik.
Die Forscher von Fermilab suchten nach Kollisionen, die ein W-Boson erzeugten, das etwa 87-mal so viel wie ein Proton wiegt, sowie nach einigen anderen Partikeln, die in zwei Partikelsprays zerfallen, die als "Jets" bezeichnet werden und bei einer Streuung entstehen aus einem Teilchen namens Quark.
Stattdessen sahen sie ungefähr 250 Ereignisse, die auf ein neues Teilchen hinweisen, das ungefähr 150-mal so viel wie ein Proton wiegt, sagte das Team beim Webcast von Fermilab und in ihrem Artikel über arXiv.
Die Forscher schätzen die statistische Wahrscheinlichkeit, dass zufällige Jets oder Jet-Paare aus anderen Quellen ein falsches Signal erzeugen, das bei 1 zu 1300 stark ist.
Das Standardmodell sagt nichts wie das voraus, was im CDF-Experiment gesehen wurde, und da dieses Teilchen zuvor noch nicht gesehen wurde und einige seltsame Eigenschaften zu haben scheint, möchten die Physiker es überprüfen und erneut testen, bevor sie eine Entdeckung beanspruchen.
"Wenn es keine Schwankung ist, ist es ein neues Teilchen", sagte Cox.
Der Tevatron-Beschleuniger bei Fermilab soll später in diesem Jahr abgeschaltet werden, da es an Finanzmitteln mangelt und der Large Hadron Collider überflüssig wird.
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