«Περιορίζοντας» το μποζόνιο Z′

Το πείραμα Belle II δεν βρήκε το μποζόνιο Z′, περιόρισε όμως την σταθερά σύζευξής του

Μαζί με το μποζόνιο Ζ0, οι φυσικοί προτείνουν την ύπαρξη και ενός δεύτερου ουδέτερου μποζονίου Ζ’, το οποίο θα μπορούσε να συνδέσει την σκοτεινή ύλη με το Καθιερωμένο Πρότυπο. Η ύπαρξή του θα μπορούσε επίσης να λύσει ορισμένα προβλήματα που υπάρχουν στο Kαθιερωμένο Πρότυπο των στοιχειωδών σωματιδίων. Οι αναζητήσεις αυτού του μποζονίου συνεχίζονται με πειράματα σε όλο τον κόσμο, μεταξύ αυτών και του Belle II στον επιταχυντή SuperKEKB στην Ιαπωνία. Η ανακοίνωση των πρώτων αποτελεσμάτων από τους ερευνητές του πειράματος Belle II μπορεί να μην αναφέρει ανίχνευση του μποζονίου Z’, ωστόσο, θέτει περιορισμούς στη σταθερά σύζευξης g’, η οποία περιγράφει πόσο ισχυρά θα μπορούσε να αλληλεπιδράσει αυτό το υποθετικό σωματίδιο με γνωστά σωματίδια.

Στο πείραμα Belle II πραγματοποιήθηκαν συγκρούσεις δεσμών ηλεκτρονίων με ποζιτρόνια. Οι θεωρητικές προβλέψεις υποδεικνύουν ότι μια σύγκρουση μεταξύ ενός ηλεκτρονίου και ενός ποζιτρονίου μπορεί να παράξει ένα μποζόνιο Ζ’ και ότι αυτό το μποζόνιο θα πρέπει τότε να διασπαστεί σε δύο νετρίνα ή σε σωματίδια σκοτεινής ύλης. Η ανάλυση των δεδομένων που συλλέχθηκαν την άνοιξη του 2018, δεν έδειξε κάποιο σήμα του μποζονίου Ζ’. Η απουσία του μποζονίου ωστόσο, οδήγησε τους φυσικούς στο να αποκλείσουν κάποιες τιμές της σταθεράς σύζευξης g’.

Με περισσότερα δεδομένα, οι ερευνητές του Belle II πιστεύουν ότι θα είναι σε θέση να περιορίσουν κι άλλο τις πιθανές τιμές της σταθεράς σύζευξης. Κάτι τέτοιο θα τους επέτρεπε προσδιορίσουν αν η ισχύς της αλληλεπίδρασης του μποζονίου Ζ’ μπορεί να εξηγήσει γιατί η μετρηθείσα ανώμαλη μαγνητική ροπή του μιονίου είναι υψηλότερη από αυτή που προβλέπει το καθιερωμένο πρότυπο. Οι ερευνητές λένε ότι αυτή η «επίμονη» απόκλιση μεταξύ πειραμάτων και θεωρίας πιθανότατα υποδηλώνει τη νέα φυσική – είτε αυτό είναι το μποζόνιο Ζ’ είτε κάτι άλλο.

πηγή: https://physics.aps.org/articles/v13/s43