Partícula X17

Infotaula de partículaPartícula X17
Classificacióbosó i partícula hipotètica Modifica el valor a Wikidata
ComposicióPartícula elemental
EstadísticaBosònica
GrupBosó de Gauge
InteraccionsCinquena força
TeoritzacióAttila Krasznahorkay
Massa16.84 ± 0.36 MeV
Vida mitjana10 -14 s2
Càrrega elèctrica0 e
Espín1 Modifica el valor a Wikidata

La partícula X17 és una hipotètica partícula subatòmica proposada per Attila Krasznahorkay i els seus col·legues per explicar certs resultats de mesura anòmals.[1] La partícula s'ha proposat per explicar els grans angles observats en les trajectòries de les partícules produïdes durant una transició nuclear d'àtoms de beril·li-8 i en àtoms d'heli estables. [2] La partícula X17 podria ser la portadora de la força per a una cinquena força postulada, possiblement connectada amb la matèria fosca,[2] i s'ha descrit com un bosó vectorial protofòbic (és a dir, ignorant els protons)[3] amb una massa propera a 17 MeV.

L'experiment NA64 al CERN busca la partícula X17 proposada colpejant els feixos d'electrons del sincrotró de superprotons en nuclis objectiu fix.[4][5]

El 2015, Krasznahorkay i els seus col·legues d'ATOMKI, l'Institut Hongarès d'Investigació Nuclear, van plantejar l'existència d'un nou bosó lleuger amb una massa d'uns 17 MeV (és a dir, 34 vegades més pesat que l'electró).[6] En un esforç per trobar un fotó fosc, l'equip va disparar protons a objectius prims de liti-7, que van crear nuclis inestables de beril·li-8 que després es van desintegrar i van produir parells d'electrons i positrons.[7] Es van observar desintegracions en excés a un angle d'obertura de 140 ° entre el e + (positró) i e − (electró) partícules i una energia combinada d'aproximadament 17 MeV. Això va indicar que una petita fracció de beril·li-8 podria eliminar el seu excés d'energia en forma d'una nova partícula. El resultat va ser repetit amb èxit per l'equip. [2]

Feng et al. (2016)[8] va proposar que un X bosó "protofòbic", amb una massa de 16,7 MeV, acoblaments suprimits a protons en relació amb neutrons i electrons a l'interval del femtòmetre, podrien explicar les dades. La força pot explicar l'anomalia g − de 2 muons i proporcionen un candidat a matèria fosca. A 2019[update], s'estan duent a terme diversos experiments de recerca per intentar validar o refutar aquests resultats.[9][8]

Referències

  1. ↑ Krasznahorkay, A.J. [et al]. Physical Review Letters, 116, 42501, 26-01-2016, pàg. 042501. arXiv: 1504.01527. Bibcode: 2016PhRvL.116d2501K. DOI: 10.1103/PhysRevLett.116.042501. PMID: 26871324.
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 «Scientists may have discovered fifth force of nature, laboratory announces». The Independent, 21-11-2019.
  3. ↑ «Evidence of a 'Fifth Force' Faces Scrutiny - A lab in Hungary has reported an anomaly that could lead to a physics revolution. But even as excitement builds, closer scrutiny has unearthed a troubling backstory.». Quanta Magazine, 07-06-2016.
  4. ↑ Lopes, Ana. «The plot thickens for a hypothetical "X17" particle» (en anglès). CERN News. https://home.cern,+27-11-2019.+[Consulta: 3 maig 2021].
  5. ↑ «'X' boson feels the squeeze at NA64» (en anglès). CERN Courier. https://cerncourier.com,+25-06-2021.+[Consulta: 22 juliol 2021].
  6. ↑ Cartlidge, Edwin Nature, 2016. DOI: 10.1038/nature.2016.19957.
  7. ↑ Krasznahorkay, A.J. [et al]. Physical Review Letters, 116, 42501, 26-01-2016, pàg. 042501. arXiv: 1504.01527. Bibcode: 2016PhRvL.116d2501K. DOI: 10.1103/PhysRevLett.116.042501. PMID: 26871324.
  8. ↑ 8,0 8,1 Feng, Jonathan L.; etal Physical Review Letters, 117, 7, 2016, pàg. 071803. arXiv: 1604.07411. Bibcode: 2016PhRvL.117g1803F. DOI: 10.1103/PhysRevLett.117.071803. PMID: 27563952.
  9. ↑ Cartlidge, Edwin Nature, 2016. DOI: 10.1038/nature.2016.19957.