Forskere foreslår ny fysik for at forklare henfald af subatomære partikler

Florida State University-fysikere mener, at de har et svar på usædvanlige hændelser med sjældent henfald af en subatomær partikel kaldet en Kaon, som blev rapporteret sidste år af videnskabsmænd i KOTO-eksperimentet på Japan Proton Accelerator Research Complex.

FSU lektor i fysik Takemichi Okui og adjunkt i fysik Kohsaku Tobioka offentliggjorde en ny artikel i tidsskriftet Fysiske anmeldelsesbreve der foreslår, at dette forfald faktisk er et nyt, kortlivede partikel, der har undgået påvisning i lignende forsøg.

"Dette er sådan en sjælden opløsning, " sagde Okui. "Det er så sjældent, at de ikke skulle have set nogen. Men hvis dette er korrekt, hvordan forklarer vi det? Vi tror, ​​det er en mulighed."

Kaoner er partikler lavet af en kvark og en antikvark. Forskere studerer, hvordan de fungerer - hvilket inkluderer deres forfald - som en måde til bedre at forstå, hvordan verden fungerer. Men sidste år, forskere i KOTO-eksperimentet rapporterede fire tilfælde af et særligt sjældent henfald, som burde have været for sjældent til at blive opdaget endnu.

Denne observation krænker fysikkens standardmodel, der forklarer universets grundlæggende kræfter og klassificerer alle kendte elementarpartikler.

Ifølge deres beregninger, der kunne være to muligheder for nye partikler. I et scenarie, de antyder, at Kaon kan henfalde til en pion - en subatomær partikel med en masse omkring 270 gange en elektrons masse - og en slags usynlig partikel. Eller, forskerne i KOTO -eksperimentet kunne have været vidne til produktion og forfald af noget helt ukendt for fysikere.

Forskere i Japan udfører en særlig datakørsel for at bekræfte, om de tidligere observationer var sande påvisninger af nye partikler eller blot støj.

"Hvis det er bekræftet, det er meget spændende, fordi det er fuldstændig uventet, " sagde Tobioka. "Det kan være støj, men det er det måske ikke. I dette tilfælde, forventning om støj er meget lav, så selv en begivenhed eller observation er meget slående. Og i dette tilfælde var der fire."

Okui og Tobiokas medforfattere til denne undersøgelse var Teppei Kitahara og Yotam Soreg fra Israel Institute of Technology og Gilad Perez fra Weizmann Institute of Science i Israel.