Ezer isteni részecskét észlelhettek amerikai fizikusok

Ötszázbillió szubatomi részecskeütközés adatai alapján az elmúlt évtized során ezer Higgs-bozon képződhetett a Tevatron-gyorsítón végzett kísérletekben - közölték az amerikai Fermilab kutatói, akik eredményeikről az olaszországi La Thuilében rendezett nagyszabású konferencián számoltak be szerdán.

"Sajnos ezek nem elég szignifikáns eredmények, hogy kijelenthessük: a Higgs-bozon valóban létezik" - hangsúlyozta az eredmények bemutatásakor Rob Roser, a Fermilab fizikusa.

A feltételezett Higgs-bozon megtalálása azért fontos, mert ez az utolsó hiányzó "láncszeme" a részecskefizika 40 éve kidolgozott standard modelljének. A Higgs-bozon léte szolgáltatná a legegyszerűbb magyarázatot arra, hogy a korai világegyetemben miként nyertek tömeget a részecskék. Ha viszont bebizonyosodna, hogy az "isteni" részecske nem létezik, a kutatók más irányban indulhatnának el, hogy kiderítsék, miként nyertek tömeget a részecskék.

"Nincs hová elrejtőznie a Higgs-bozonnak: így vagy úgy, de 2012 végére eldől a kérdés" - emelte ki Roser.

Mielőtt a 6,3 kilométeres gyorsítógyűrűt, a Tevatront tavaly szeptemberben leállították, a kutatók igyekeztek annyi ütköztetést véghezvinni, amennyi csak lehetséges. Két kutatócsoport a CDF és a DZero detektoron két különálló kísérletet végzett, két másik csapat pedig az Európai Nukleáris Kutatási Szervezet (CERN) Genf mellett működő nagy hadronütköztetőjében (LHC) folytatott kísérleteket. Míg a Tevatronban protonokat és antiprotonokat ütköztettek, az LHC-ben protonnyalábokat. Ez azt jelenti, hogy négy független csapat különböző berendezéseken keresi-kereste a feltételezett részecskét, és nagyon hasonló eredményeket értek el, illetve hasonló következtetésekre jutottak. Így a Tevatronon végzett kísérletek során a Higgs-bozon tömegét a 115 és 135 gigaelektronvolt (1 GeV: 1 milliárd elektronvolt) közötti tartományban állapították meg, az LHC-mérések 115 és 127 GeV közötti tartományba helyezték. "Ennek ellenére nem beszélhetünk bizonyosságról" - fogalmazott Roser.

Gary Feldman, a Harvard Egyetem fizikusa arra mutatott rá, hogy noha a Tevatron eredményei nem olyan pontosak, mint a CERN-é, hitelt adnak a nagy hadronütköztetőben elért eredményeknek. "A Tevatront leállították szeptemberben, így a Higgs-bozont Európában fedezik majd fel" - jegyezte meg ezzel kapcsolatban a Fermilab fizikusa.

A standard modell valamely fizikai jelenségnek, eseménynek vagy rendszernek a szakemberek többsége által elfogadott, de bizonyosan nem teljes matematikai, fizikai leírása. A részecskefizika standard modellje a gravitáció kivételével az alapvető részecskék kölcsönhatásait vizsgálja: az elektromágneses, a gyenge és erős kölcsönhatást. Lényeges összetevője a Higgs-mechanizmus - amely létrehozza a részecskék tömegét -, illetve a még meg nem talált részecske, a Higgs-bozon.