Renitens részecskék „bomlasztják a fizikát”

Helytelenül viselkedő részecskék ütnek lyukat a részecskefizika standard modelljén.

Az amerikai energiaügyi minisztérium felügyelete alatt tevékenykedő SLAC Nemzeti Gyorsító Laboratórium ad helyet a BaBar kísérletnek. Ebben nagy energiára felgyorsított elektronokat antianyag párjukkal, pozitronokkal ütköztetnek, majd az így keletkezett B-mezonokat tovább vizsgálják. Az összegyűlt kísérleti eredmények értékelése azt mutatja, hogy egy bizonyos típusú részecskebomlás sokkal gyakrabban történik meg, mint ahogyan arra a standard modell lehetőséget adna.

A standard modell

A standard modell szerint a „nagy bumm” idején minden részecske az antirészecskéjével azonos mennyiségben keletkezett. Létező világunkban azonban több az anyag, mint az antianyag. A részecskefizikusok évtizedek óta keresik a CP-sértésnek nevezett asszimetriát, amely megmagyarázná, hogy miért nem egyenlő arányban van anyag és antianyag. A BaBar kísérlet elnevezése is ebből adódott: az ütközéskor keletkezett B-mezonokat és anti-B-mezonokat vizsgálják tovább.

Izgalmas többlet

A szóban forgó bomlásnál egy B-mezon három másik elemi részecskévé, D-mezonná, antineutrínóvá és tau-leptonná bomlik, ezt elemezték a BaBar kutatói. Úgy találták, hogy ez a folyamat nyilvánvalóan gyakrabban zajlott le, mint ahogyan azt a standard modell jósolja.

„Izgalmas ez a standard modellen túli többlet, de mielőtt bejelentenénk egy tényleges felfedezést, más kísérleteknek is meg kell ismételniük az eredményt, kizárva annak lehetőségét, hogy ez csupán egy statisztikai ingadozás” – közölte Michael Roney, a kanadai Victoria Egyetem munkatársa, a BaBar szóvivője.

Vitában bíznak

Az eredmények megerősítésére több adatra lesz szükség más kísérletekből, például a japán Belle projektből (KEK, Cukuba), amelyben szintén B-mezon-párok átalakulását vizsgálják.

„Azt reméljük, hogy eredményeink elméleti vitát váltanak ki arról, hogy az adatok mit is mondanak nekünk az új fizikáról” – mondta Abner Soffer, a Tel-Avivi Egyetem munkatársa, a BaBar fizikus koordinátora.

A BaBar kísérletben 1998 és 2008 között figyelték meg a részecskék ütközéseit, ám a kutatók még elemzik az összegyűjtött adatokat. Mostani eredményeiket a Physical Review Letters című szakfolyóiratban teszik közzé.