Natuurkundigen van de Florida State University geloven dat ze een antwoord hebben op ongebruikelijke incidenten van zeldzaam verval van een subatomair deeltje genaamd een Kaon, die vorig jaar werden gemeld door wetenschappers in het KOTO-experiment in het Japan Proton Accelerator Research Complex.

FSU Associate Professor of Physics Takemichi Okui en Assistant Professor of Physics Kohsaku Tobioka publiceerden een nieuw artikel in het tijdschrift Fysieke beoordelingsbrieven dat suggereert dat dit verval eigenlijk een nieuw, kortlevend deeltje dat detectie in soortgelijke experimenten heeft vermeden.

"Dit is zo'n zeldzame desintegratie, "Zei Okui. "Het is zo zeldzaam, dat ze er geen hadden mogen zien. Maar als dit klopt, hoe leggen we het uit? We denken dat dit een mogelijkheid is."

Kaonen zijn deeltjes gemaakt van één quark en één antiquark. Onderzoekers bestuderen hoe ze functioneren - inclusief hun verval - als een manier om beter te begrijpen hoe de wereld werkt. Maar vorig jaar, onderzoekers in het KOTO-experiment rapporteerden vier gevallen van een bepaald zeldzaam verval dat te zeldzaam had moeten zijn om nog te worden gedetecteerd.

Deze waarneming schendt het standaardmodel van de fysica dat de fundamentele fundamentele krachten van het universum verklaart en alle bekende elementaire deeltjes classificeert.

Volgens hun berekeningen er kunnen twee mogelijkheden zijn voor nieuwe deeltjes. In een scenario, ze suggereren dat de Kaon zou kunnen vervallen in een pion - een subatomair deeltje met een massa van ongeveer 270 keer die van een elektron - en een soort onzichtbaar deeltje. Of, de onderzoekers in het KOTO-experiment zouden getuige kunnen zijn geweest van de productie en het verval van iets dat natuurkundigen volledig onbekend zijn.

Onderzoekers in Japan voeren een speciale datarun uit om te bevestigen of de eerdere waarnemingen echte detecties van nieuwe deeltjes waren of gewoon ruis.

"Als het is bevestigd, het is heel spannend omdat het volkomen onverwacht is, "zei Tobioka. "Het kan lawaai zijn, maar het is misschien niet zo. In dit geval, verwachting van geluid is zeer laag, dus zelfs één gebeurtenis of observatie is erg opvallend. En in dit geval waren het er vier."

Okui en Tobioka's co-auteurs van deze studie waren Teppei Kitahara en Yotam Soreg van het Israel Institute of Technology en Gilad Perez van het Weizmann Institute of Science in Israël.