Az Európai Nukleáris Kutatási Szervezet (CERN) tudósai pénteken közölték, hogy csak „statisztikai fluktuáció” volt a tavalyi méréseikben észlelt Higgs-bozonnál is nagyobb tömegű új részecske.

Azt mondják, hogy a rejtélyes anyag a legújabb mérési adatokban egyszerűen felszívódott.

A CERN nagy hadronütköztetője ATLAS és CMS-kísérletének munkatársai decemberben közölték, hogy egymástól függetlenül jutottak ugyanarra a következtetésre az új részecskével kapcsolatban, és amennyiben előzetes eredményeik beigazolódnak, az kilépést jelenthet a részecskefizika standard modelljének keretei közül, amely az utóbbi évtizedekben meghatározta a világegyetem felépítéséről szóló kutatásokat.

Bár akkor is azt mondták, nagyjából 1 a 93-hoz, hogy tévedésről van szó.

Akkor azt állították, az eredmény nem összeegyeztethető a részecskefizika standard modelljével, amely az utóbbi évtizedekben meghatározta a világegyetem felépítéséről szóló kutatásokat.

A részecskefizika standard modellje az elektromágneses, a gyenge és az erős kölcsönhatás, valamint az alapvető elemi részecskéket leíró kvantumtérelmélet. A többi részecske tömegéért felelős Higgs-bozon létezésének 2012-es bizonyítása révén a tudósok úgy vélték hogy megvan a modell utolsó hiányzó építőköve, noha az elmélet még így sem ad magyarázatot például a sötét anyag és a sötét energia túlsúlyára a világegyetemben és figyelmen kívül hagyja a gravitációs kölcsönhatást.

A CERN 2015-ös kutatásai a standard modell határainak tágítását célozták. A tudósok eddig ismeretlen részecskék, valamint a szuperszimmetria elméletének bizonyítékait keresték új kísérleteikben.

A CMS és ATLAS kísérletek során a két detektorban proton-proton ütközések nyomán nem várt mennyiségű fotonpárok bizonyítékára bukkantak, amelyek 750 gigaelektronvolt energiát hordoztak. Ez a szakemberek szerint egy olyan, eddig ismeretlen részecske létezését jelezheti, amelynek tömege hatszorosa a Higgs-bozonénak, és amely két egyenlő tömegű fotonra bomlik. A szakemberek hangsúlyozták, hogy az eredmények magas szintű statisztikai bizonyosságúak, de nem érik el az elvárt 5 szigmát. Az LHC idei adatgyűjtésének egyik fő célja a részecske létezésének ellenőrzése volt.

Biztatóan lehangoló eredmény

De részecskefizikusok éves chicagói konferenciáján pénteken Tiziano Camporesinek, a CERN szóvivőjének csalódottan kellett bejelentenie, hogy a legújabb mérési adatok szerint nem létezik az új részecske. A korábbi eredményeket csupán statisztikai fluktuáció váltotta ki.

Horváth Dezső, az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont, az MTA Atomki és a CERN munkatársa a Magyar Tudományos Akadémia honlapján írt cikkében megemlíti, mekkora izgalommal várták az LHC 2016-os újraindulását, amely a 2015-ösnél sokkal nagyobb adathalmazt ígért, és július végére már a tavalyi adatmennyiség ötszörösével szolgált. Ilyenkor az egymással versengő csoportok adatelemzését a korábbi adatokon és szimulációkon szabad csak finomítani, az új adatokhoz egy bizonyos időpontig nem szabad nyúlni, és csak a már előre elfogadott módszerek eredményeit veszik figyelembe.

Mindkét kísérlet 2016 legnagyobb részecskefizikai konferenciájára, a Chicagóban zajló ICHEP-re időzítette legújabb eredményeit. A CMS-kísérlet már nyilvánosságra is hozta őket, és Horváth Dezső szerint az eredmények egyrészt lehangolóak, másrészt igencsak biztatóak. Az új adatok csökkentették az X részecske megfigyelésének jelentőségét: a 2015-ös adathalmaz sokszorosának analízisével a 750 GeV-es többlet lecsúszott az észlelhetőségi szint alá.

Ez egyrészt lehangoló, hiszen szinte az évszázad részecskefizikai felfedezése lett volna, ha a standard modellnek ennyire ellentmondó jelenséget találunk. Ugyanakkor a kutató szerint megnyugtató, hogy mégis jól ismerjük világunkat, és a standard modell továbbra is időtállónak bizonyult.

Horváth Dezső szerint egyelőre még mindig nem látjuk jelét sem a szuperszimmetriáknak, sem a világegyetem sötét anyagát hordozó részecskéknek, de mikroszkópikus fekete lyukaknak és a gravitációs kölcsönhatást esetleg közvetítő graviton részecskének sincs nyomuk.

Az ATLAS kísérlet teljesen azonos eredményre jutott: statisztikus ingadozás volt a 750 GeV-es többlet, semmi más. (MTA/MTI)