Helt sedan upptäckten av Higgs Boson 2012 har Large Hadron Collider ägnats åt att söka efter förekomsten av fysik som går utöver standardmodellen. För detta ändamål inrättades skönhetsexperimentet Large Hadron Collider (LHCb) 1995, särskilt för att undersöka vad som hände efter Big Bang som gjorde att materien kunde överleva och skapa universum som vi känner till det.
Sedan den tiden har LHCb gjort några ganska fantastiska saker. Detta inkluderar att upptäcka fem nya partiklar, avslöja bevis för en ny manifestation av material-antimateriell asymmetri och (senast) upptäcka ovanliga resultat vid övervakning av beta-sönderfall. Dessa resultat, som CERN meddelade i ett nyligen pressmeddelande, kan vara en indikation på ny fysik som inte ingår i standardmodellen.
I denna senaste studie noterade LHCb-samarbetsteamet hur B: s förfall0 mesoner resulterade i produktionen av en upphetsad kaon och ett par elektroner eller muoner. Muons, för uppgiften, är subatomära partiklar som är 200 gånger massivare än elektroner, men vars interaktioner tros vara desamma som för elektroner (vad gäller standardmodellen).
Detta är vad som kallas "lepton universalitet", som inte bara förutsäger att elektroner och muoner uppträder på samma sätt, utan bör produceras med samma sannolikhet - med vissa begränsningar som beror på deras skillnader i massa. Men när man testar B: s förfall0 mesons, teamet fann att sönderfallsprocessen producerade muoner med mindre frekvens. Dessa resultat samlades in under körning 1 i LHC, som gick från 2009 till 2013.
Resultaten av dessa förfallstest presenterades tisdagen den 18 april vid ett CERN-seminarium, där medlemmarna i LHCb-samarbetsgruppen delade sina senaste resultat. Som de indikerade under seminariets gång är dessa fynd betydande i att de tycks bekräfta resultat som erhållits av LHCb-teamet under tidigare förfallsstudier.
Detta är verkligen spännande nyheter, eftersom det antyder möjligheten att ny fysik observeras. Med bekräftelsen av standardmodellen (möjliggjort med upptäckten av Higgs boson 2012) har utredning av teorier som går utöver detta (dvs. Supersymmetry) varit ett huvudmål för LHC. Och med uppgraderingarna avslutade 2015 har det varit ett av huvudmålen för Run 2 (som kommer att pågå fram till 2018).
Naturligtvis indikerade LHCb-teamet att ytterligare studier kommer att behövas innan några slutsatser kan dras. För det ena har skillnaden de noterade mellan skapandet av muoner och elektroner ett lågt sannolikhetsvärde (aka. P-värde) mellan 2.2. till 2,5 sigma. För att sätta det i perspektiv inträffade den första upptäckten av Higgs Boson på en nivå av 5 sigma.
Dessutom är dessa resultat inkonsekventa med tidigare mätningar som indikerade att det verkligen finns symmetri mellan elektroner och muoner. Som ett resultat måste fler förfallstest genomföras och mer data samlas in innan LHCb-samarbetsgruppen kan säga definitivt om detta var ett tecken på nya partiklar, eller bara en statistisk fluktuation i deras data.
Resultaten av denna studie kommer snart att släppas i ett LHCb-forskningsdokument. Och för mer information, kolla in PDF-versionen av seminariet.
