Megvan a gyenge kölcsönhatást közvetítő részecske tömege

Az LHCb kísérletben használt berendezés egyik hatalmas mágnese

Először sikerült az Európai Nukleáris Kutatási Szervezet (CERN) kutatóinak a legnagyobb pontossággal meghatározniuk a W-bozonnak, a gyenge kölcsönhatás közvetítőrészecskéinek a tömegét az intézmény nagy hadronütköztetőjében - adták hírül a CERN Atlas-kísérletének kutatói a the European Physical Journal C című tudományos folyóiratban hétfőn megjelent tanulmányukban.

Az eredmény megfelel a standard modell várakozásainak

A W-bozon annak a két elemi részecskének egyike, amelyik a gyenge kölcsönhatást, azon erők egyikét közvetíti, amely az univerzumban lévő anyag magatartását szabályozza. A W-bozon szerepet játszik a radioaktív bomlásokban is.

Az Európai Nukleáris Kutatási Szervezet, a CERN új, LIinac 4 lineáris részecskegyorsítója Forrás: MTI/EPA/KEYSTONE/Valentin Flauraud

Eredményeik szerint a W-bozon tömege 80 370 (+/-19) MeV (megaelektronvolt), ez megfelel a részecskefizika standard modelljéből fakadó várakozásoknak - olvasható a CERN honlapján közzétett közleményben.

A mérés mintegy 14 millió W-bozonon alapul,

amelyeket 2011-ben egyetlen év alatt regisztráltak a nagy hadronütköztetőben, amikor az 7 Terraelektronvolt energián ütköztetett.

Az univerzum legnagyobb tömegű elemi részecskéje

Az eredmény megegyezik a korábbi mérésekkel, amelyeket a CERN nagy hadronütköztetőjének elődjében, a nagy elektron-pozitrin ütköztetőben (LEP) illetve az amerikai Fermilab korábbi részecskegyorsítójában mértek. Ezeket az adatokat folyamatosan pontosították az elmúlt 20 évben.

A W-bozon az univerzum egyik legnagyobb tömegű elemi részecskéje.

Forrás: AFP/CERN

1983-ban fedezték fel a Z-bozonnal együtt a CERN szuper proton-antiproton részecskegyorsítójában folytatott kísérletsorozatokban. A felfedezés olyan tudományos áttörés volt, amelyet egy év múlva, 1984-ben már fizikai Nobel-díjjal jutalmaztak.

Az LHCb kísérletben használt berendezés egyik hatalmas mágnese Forrás: CERN/LHC/Peter Ginter

Bár a W-bozon tulajdonságait több mint 30 éve tanulmányozzák a kutatók, tömegének nagypontosságú mérése nagy kihívást jelent a részecskefizikusok számára.