Talán mégsem balkezes a világegyetem

Az LHC jelei egy új részecske felbukkanására engednek következtetni, ami véget vethet a bal- és jobbkezes részecskék körüli félévszázados fejtöréseknek.

Akárcsak kezeink, több alapvető részecske különbözik tükörképétől, ezáltal esetükben is valódi jobb vagy bal kezűségről, vagy "kiralitásról" kell beszélnünk. Egyes részecskék azonban látszólag csak a kétkezes opciók egyikét hordozzák, ami elvezetett az úgynevezett bal-jobb aszimmetriához. A balkezesség legprominensebb képviselői a gyenge (weak) atomi erőt hordozó W-bozonok. Az LHC protonütköztetései azonban mindenki meglepetésére bizonyíthatja a jobbkezes bozonok létezését.

Ne ugorjunk azonban ennyire előre, lássuk sorban az eseményeket. Miután 2012-ben megtalálták a Higgs bozont, a részecskeütköztetőt karbantartási és fejlesztési munkálatok miatt lezárták, ami által 2015-ben újult, sőt nagyobb erejű ütköztetésekkel folytathatta munkáját a CERN egysége. Az LHC két kísérletének legfrissebb eredményei négy új jelet tartalmaztak. Az anomália együttesen egy W-bozon-szerű részecskére, a körülbelül 2 teraelektronvolt tömegű W'-re utal. Ha megerősítést nyer a létezése, ez lesz az első újonnan felfedezett bozon a Higgs óta.

A felfedezésből kiderülhet, hogyan bővíthető a jelenleg legszélesebb körben alkalmazott, ugyanakkor még mindig nem teljes részecskefizikai standard modell úgy, hogy képes legyen megmagyarázni a sötét anyag természetét és az anti-anyag szűkösségét.

A legerősebb jel az ATLAS kísérletben észlelt részecsketöbblet, melyet 3,4 szigmás statisztikai jelentőségűnek minősítettek. Ez még kissé messze van a létezés bizonyítását jelző 5 szigmától, a fizikusok azonban fokozott figyelemmel kísérik, lévén a független CMS kísérlet három másik váratlan jele ugyanarra a dologra utalhat. "A legnagyobb kérdés, hogy lehet-e kapcsolat közöttük" - nyilatkozott Bogdan Dobrescu, a chicago-i Fermilab kutatója, aki múlt hónapban publikált egy tanulmányt munkatársaival az LHC jeleinek beilleszthetőségéről a bal-jobb szimmetria modellek módosításaiba. Az amerikai kutatóknak sikerült egzotikus részecskék sorával helyreállítaniuk a szimmetriát, melyek közül az egyik a lehetséges W' részecske lenne.

Mások szerint az új részecske és jelenleg csak elméleti síkon mozgó egzotikus társai arra utalnak, hogy a Higgs-bozon nem alapvető részecske, hanem egy kompozit, és alkotóelemei felelnek az észlelt jelekért. "Véleményem szerint a legvalószínűbb magyarázat a Higgs modellek kompozit összefüggésében rejlik" - mondta Adam Falkowski, a CERN tudósa. "Amennyiben ez a forgatókönyv valós, az azt jelentené, hogy karnyújtásnyira vagyunk az új szimmetriák és új erők felfedezésétől"

A következő lépés a jobbkezes W'-bozon létezésének megerősítése vagy elvetése. Dobrescu szerint erre idén októberben kerülhet sor, a kapcsolódó elméletek tesztelése azonban több évig is eltarthat - feltéve, hogy az anomália további adatok vizsgálata után is fennmarad.