Birkaç yıl önce keşfedilen Higgs bozonu hakkında genelde parçacıklar arasındaki bağlantı olarak davrandığı, onlara kütle kazandırdığı söylenir. Bunun dışında karanlık madde gibi şimdiye kadar tespit edilemeyen parçacıklarla da bağlantısı olabilir. Bu olasılığı araştırmak için, yeni bir çalışma CERN’deki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (LHC)’nda gerçekleştirildi. Higgs bozonu LHC dedektörlerinde hiçbir iz bırakmayan “görünmez parçacıklara” bozunabiliyor. Araştırmacılar LHC deneylerinde bu görünmez parçacıklarla Higgs bozonunun ilişkisini çözmeye çalışıyorlar. Physical Review Letters dergisinin bildirdiğine göre ATLAS işbirliği bu tür olayların gerçekleşme olasılığının Standart Model ile tahmin edilen değerleri aşmadığını buldu. Bu durum, düşük kütleli karanlık madde parçacıklarına dayanan farklı teorileri sınamak için kullanabileceğimiz bir sonucun oluştuğu anlamına geliyor.
LHC’deki ATLAS ve CMS dedektörleri 2012 yılının Temmuz ayında Higgs bozonunun keşfini duyurmuşlardı. Tespitler Higgs bozonunu üreten proton-proton çarpışmalarında iki etkileşim yoluna dayanmaktaydı: ya iki gama ışınına ya da iki Z bozonuna bozunu bozunacaktı Higgs bozonu. Ancak Higgs bozonu aynı zamanda Standart Modeli’nin kapsadığı nötrinolar ya da bu modelin ötesinde karanlık madde gibi görünmez parçacıklara bozunabilir.
Yeni analizlerde, ATLAS işbirliği bir Z bozonu ve bir Higgs bozonu üreten çarpışmalar üzerinde odaklandı. Z bozonunun elektron veya müon çiftlerine bozunmasıyla Z bozonunun kendisi dedekte edilmiş olundu, bununla birlikte Higgs bozonu çarpışma ürünlerindeki kayıp momentumdan çıkarıldı. Arka plan olayların çıkarılmasından sonra, araştırmacılar Higgs bozonunun zamanın %75’inden fazla olmayan görünmez parçacıklara bozunduğunu tahmin ettiler. Bu Standart Model öngörüleri ile uyumludur ve araştırmacıların 1 ve 10 gigaelektronvolt kütle aralığında kütleye sahip karanlık madde parçacık adayları ile Higgs bozonun etkileşme olasılığı için bu kütle aralığının en güçlü sınırlar olduğunu öngörmelerine olanak tanıdı.
Gökhan Atmaca, MSc. twitter.com/kuarkatmaca
Kaynak:
http://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.112.201802
