Από την ανακάλυψη του Higgs Boson το 2012, το Large Hadron Collider έχει αφιερωθεί στην αναζήτηση της ύπαρξης της φυσικής που υπερβαίνει το πρότυπο μοντέλο. Για το σκοπό αυτό, το πείραμα ομορφιάς Large Hadron Collider (LHCb) ιδρύθηκε το 1995, ειδικά για να διερευνήσει τι συνέβη μετά το Big Bang που επέτρεψε στην ύλη να επιβιώσει και να δημιουργήσει το Σύμπαν όπως το ξέρουμε.
Από τότε, το LHCb κάνει μερικά μάλλον καταπληκτικά πράγματα. Αυτό περιλαμβάνει την ανακάλυψη πέντε νέων σωματιδίων, την αποκάλυψη στοιχείων μιας νέας εκδήλωσης ασυμμετρίας ύλης-αντιύλης και (πιο πρόσφατα) την ανακάλυψη ασυνήθιστων αποτελεσμάτων κατά την παρακολούθηση της τερηδόνας beta. Αυτά τα ευρήματα, τα οποία ανακοίνωσε το CERN σε πρόσφατο δελτίο τύπου, θα μπορούσαν να αποτελέσουν ένδειξη της νέας φυσικής που δεν ανήκει στο πρότυπο μοντέλο.
Σε αυτήν την τελευταία μελέτη, η ομάδα συνεργασίας LHCb σημείωσε πώς η διάσπαση του Β0 Μεσόνια είχαν ως αποτέλεσμα την παραγωγή ενός ενθουσιασμένου καόν και ενός ζεύγους ηλεκτρονίων ή μιόνια. Τα Muons, για την καταγραφή, είναι υποατομικά σωματίδια που είναι 200 φορές πιο μαζικά από τα ηλεκτρόνια, αλλά των οποίων οι αλληλεπιδράσεις πιστεύεται ότι είναι οι ίδιες με αυτές των ηλεκτρονίων (όσον αφορά το Πρότυπο Μοντέλο).
Αυτό είναι γνωστό ως «καθολικότητα του λεπτονίου», το οποίο όχι μόνο προβλέπει ότι τα ηλεκτρόνια και τα μιόνια συμπεριφέρονται τα ίδια, αλλά πρέπει να παράγονται με την ίδια πιθανότητα - με κάποιους περιορισμούς που προκύπτουν από τις διαφορές τους στη μάζα. Ωστόσο, κατά τον έλεγχο της διάσπασης του Β0 Μεσόνια, η ομάδα διαπίστωσε ότι η διαδικασία αποσύνθεσης παρήγαγε μιόνια με λιγότερη συχνότητα. Αυτά τα αποτελέσματα συλλέχθηκαν κατά την εκτέλεση 1 του LHC, η οποία διήρκησε από το 2009 έως το 2013.
Τα αποτελέσματα αυτών των τεστ αποσύνθεσης παρουσιάστηκαν την Τρίτη, 18 Απριλίου, σε ένα σεμινάριο CERN, όπου μέλη της ομάδας συνεργασίας του LHCb μοιράστηκαν τα τελευταία τους ευρήματα. Όπως ανέφεραν κατά τη διάρκεια του σεμιναρίου, αυτά τα ευρήματα είναι σημαντικά στο ότι φαίνεται να επιβεβαιώνουν τα αποτελέσματα που έλαβε η ομάδα του LHCb κατά τη διάρκεια προηγούμενων μελετών αποσύνθεσης.
Αυτό είναι σίγουρα συναρπαστικό νέο, καθώς υπονοεί την πιθανότητα να παρατηρείται νέα φυσική. Με την επιβεβαίωση του Τυπικού Μοντέλου (κατέστη δυνατή με την ανακάλυψη του μποζονίου Higgs το 2012), η διερεύνηση θεωριών που υπερβαίνουν αυτό (δηλαδή η υπερσυμμετρία) υπήρξε σημαντικός στόχος του LHC. Και με τις αναβαθμίσεις που ολοκληρώθηκαν το 2015, ήταν ένας από τους κύριους στόχους του Run 2 (που θα διαρκέσει μέχρι το 2018).
Φυσικά, η ομάδα του LHCb ανέφερε ότι θα χρειαστούν περαιτέρω μελέτες προτού εξαχθούν συμπεράσματα. Πρώτον, η ασυμφωνία που σημείωσαν μεταξύ της δημιουργίας μιόνια και ηλεκτρονίων έχει χαμηλή τιμή πιθανότητας (γνωστή και ως τιμή p) μεταξύ 2,2. έως 2,5 σίγμα. Για να το θέσουμε σε προοπτική, η πρώτη ανίχνευση του Higgs Boson έγινε σε επίπεδο 5 σίγμα.
Επιπλέον, αυτά τα αποτελέσματα είναι ασυνεπή με προηγούμενες μετρήσεις που έδειξαν ότι υπάρχει πράγματι συμμετρία μεταξύ ηλεκτρονίων και μιμονίων. Ως αποτέλεσμα, θα πρέπει να διεξαχθούν περισσότερες δοκιμές αποσύνθεσης και να συλλεχθούν περισσότερα δεδομένα προτού η ομάδα συνεργασίας LHCb μπορεί να πει οριστικά εάν αυτό ήταν ένα σημάδι νέων σωματιδίων ή απλώς μια στατιστική διακύμανση στα δεδομένα τους.
Τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης θα δημοσιευθούν σύντομα σε ερευνητικό έγγραφο του LHCb. Και για περισσότερες πληροφορίες, δείτε την έκδοση PDF του σεμιναρίου.
