Исследования вновь подтвердили наличие частицы Х17 — таинственного бозона, передающего взаимодействие, которое пока ещё не известно физикам.
Согласно современным представлениям, все многообразие взаимодействий в мире сводится к проявлениям четырех фундаментальных сил: гравитации, электромагнетизма, сильного и слабого ядерных взаимодействий. Возможна ещё одна, пока неизвестная форма взаимодействия, которая объяснит некоторые нерешенные проблемы физики.
В 2015 году венгерские ученые сообщилиОб обнаружении аномалий распада нестабильного изотопа бериллия-8, которые могут указывать на существование «пятой силы». подтвердилиФизики из США, а также Атилла Кразнахоркай и его коллеги из венгерского Института ядерных исследований (Atomki) представили новые данные о существовании частицы, обозначенной как бозон X17. статье, представленной в онлайн-библиотеке препринтов arXiv.org.
Сами по себе изотопы бериллия-8Ядра бериллия крайне нестабильны и получали в экспериментах бомбардировкой лития-7 протонами. Короткий срок жизни ядер бериллия приводил к распаду с испусканием фотона, который моментально распадался на электрон и позитрон. В соответствии с законом сохранения энергия, угол разлета этой пары частиц уменьшался при увеличении энергии исходного фотона. Как предсказывалось, чем шире угол разлета, тем меньше наблюдалось частиц.
При угле в 140° образованию электрон-позитронных пар стал резко возрастать. В 2015 году физики не нашли иного объяснения этому явлению, кроме как существования неизвестной частицы, распад которой создает такую аномалию. Ее масса должна составлять около 16,7 МэВ, время жизни — порядка десятых миллиардных долей секунды. По предположению ученых, X17 может оказаться калибровочным бозоном — переносчиком пятого, пока неописанного фундаментального взаимодействия.
Стандартная модельСовременная физика элементарных частиц связывает каждую фундаментальную силу с соответствующими калибровочными бозонами: глюоны — для сильного взаимодействия, фотоны — для электромагнитного и так далее. Взаимодействие, за которое может быть ответствен бозон X17 (цифра соответствует массе частицы — примерно в 33 раза тяжелее электрона), пока неизвестно. Тем не менее венгерские ученые вновь подтвердили его существование в новых экспериментах.
В данном исследовании авторы изучили испускание электрон-позитронных пар возбужденными ядрами гелия при переходе их в более низкое энергетическое состояние. Необычное количество частиц наблюдалось под углом около 115°, а расчеты связывают этот пик с частицей массой примерно 16,84 МэВ. Атилла Кразнахоркай и его команда продолжают поиск новой частицы Х17.
Пока статья ещё готовится к отправке рецензентам авторитетного журнала, но нет сомнений, что в скором времени анализ этих результатов — и поиск новых свидетельств существования загадочной частицы — продолжат другие команды исследователей.