Helt siden oppdagelsen av Higgs Boson i 2012, har Large Hadron Collider vært dedikert til å søke etter eksistensen av fysikk som går utover standardmodellen. For dette formål ble skjønnhetseksperimentet Large Hadron Collider (LHCb) opprettet i 1995, spesielt for å undersøke hva som skjedde etter Big Bang som gjorde at saken kunne overleve og skape universet slik vi kjenner det.
Siden den tid har LHCb gjort noen ganske fantastiske ting. Dette inkluderer å oppdage fem nye partikler, avdekke bevis for en ny manifestasjon av materie-antimateriell asymmetri, og (sist) oppdage uvanlige resultater når du overvåker beta-forfall. Disse funnene, som CERN kunngjorde i en fersk pressemelding, kan være en indikasjon på ny fysikk som ikke er en del av standardmodellen.
I denne siste studien bemerket LHCb-samarbeidsteamet hvordan forfallet til B0 mesoner resulterte i produksjonen av en spent kaon og et par elektroner eller muoner. Muons, for opptegnelsen, er subatomære partikler som er 200 ganger mer massive enn elektroner, men hvis interaksjoner antas å være de samme som elektronene (for så vidt standardmodellen angår).
Dette er det som kalles “lepton universalitet”, som ikke bare spår at elektroner og muoner oppfører seg det samme, men bør produseres med samme sannsynlighet - med noen begrensninger som følge av deres masseforskjeller. Imidlertid når vi tester forfallet til B0 mesons, fant teamet at forfallsprosessen produserte muoner med mindre frekvens. Disse resultatene ble samlet under løpet 1 av LHC, som gikk fra 2009 til 2013.
Resultatene fra disse forfallstestene ble presentert tirsdag 18. april på et CERN-seminar, der medlemmene i LHCb-samarbeidsteamet delte sine siste funn. Som de antydet i løpet av seminaret, er disse funnene betydelige ved at de ser ut til å bekrefte resultater oppnådd av LHCb-teamet under tidligere forfallsstudier.
Dette er absolutt spennende nyheter, siden det antyder muligheten for at ny fysikk blir observert. Med bekreftelsen av Standard Model (muliggjort med oppdagelsen av Higgs boson i 2012), har undersøkelse av teorier som går utover dette (dvs. Supersymmetry) vært et hovedmål for LHC. Og med sine oppgraderinger fullført i 2015, har det vært et av hovedmålene for Run 2 (som vil vare til 2018).
Naturligvis indikerte LHCb-teamet at ytterligere studier vil være nødvendige før noen konklusjoner kan trekkes. For det første har avviket de bemerket mellom dannelse av muoner og elektroner en lav sannsynlighetsverdi (aka. P-verdi) på mellom 2,2. til 2,5 sigma. For å sette det i perspektiv skjedde den første deteksjonen av Higgs Boson på et nivå på 5 sigma.
I tillegg er disse resultatene inkonsekvente med tidligere målinger som indikerte at det faktisk er symmetri mellom elektroner og muoner. Som et resultat vil flere forfallstester måtte gjennomføres og mer data samlet inn før LHCb-samarbeidsteamet kan si definitivt om dette var et tegn på nye partikler, eller bare en statistisk svingning i dataene deres.
Resultatene fra denne studien vil snart bli utgitt i en LHCb-forskningsartikkel. Og for mer informasjon, sjekk ut PDF-versjonen av seminaret.
