Skip to main content

Data Collider LHCb Isyaratkan Partikel Subatomik Baru Tak Terduga

Tutorial Penelitian ~ Data collider LHCb mengisyaratkan partikel subatomik baru yang tak terduga. Para fisikawan di CERN menganalisis defisit muon dalam peluruhan meson B terlihat mencurigakan, namun dugaan untuk penemuan partikel subatomik baru masih perlu konfirmasi.

Tutorial Penelitian Data Collider LHCb Isyaratkan Partikel Subatomik Baru Tak Terduga

Sejumlah pengukuran partikel yang meluruh tampak sedikit tidak teratur selama bertahun-tahun dan para fisikawan melihat kemungkinan yang menarik. Kini, sebuah pengukuran peluruhan baru di Large Hadron Collider (LHC) di Jenewa telah memperkuat antusiasme tentatif.

Fisikawan teoritis mengusulkan partikel baru yang aneh dapat menjelaskan hasil di kemudian hari. Para ilmuwan yang menjalankan eksperimen LHCb melaporkan hasil baru tersebut pada 18 April dalam sebuah seminar di laboratorium fisika partikel Eropa CERN.

"Ini sangat menarik. Pengukuran baru adalah petunjuk lebih lanjut bahwa ada sesuatu yang baru dan tidak terduga terjadi dalam interaksi yang sangat mendasar," kata Benjamin Grinstein, fisikawan teori dari University of California di San Diego.

Fisikawan lainnya merespon lebih berhati-hati dan tidak bertaruh bahwa serangkaian petunjuk tidak akan mengarah pada penemuan baru. Tak satu pun pengukuran meningkat melampaui tingkat fluktuasi statistik yang berarti perbedaan tersebut dapat dengan mudah hilang dengan lebih banyak data.

"Orang harus selalu curiga terhadap efek yang tidak muncul dengan cara yang jelas," kata Carlos Wagner, fisikawan University of Chicago.

Pengukuran melibatkan kelas partikel meson B yang dapat diproduksi saat proton hancur bersamaan di LHC. Ketika sebuah meson B meluruh, partikel dapat menghasilkan sejenis partikel kaon yang disertai oleh elektron dan positron (versi antimateri) atau oleh muon (sepupu elektron yang lebih berat) dan antalahon.

Menurut teori, muon dan elektron harus identik selain efek dari massa yang berbeda. Dua jenis partikel harus memiliki kesempatan diproduksi dalam pelepasan meson B tersebut. Tapi dalam hasil baru, para ilmuwan hanya menemukan tujuh peluruhan dengan muon untuk setiap 10 elektron.

Ada beberapa varietas meson B. Semua terdiri dari satu quark (sejenis partikel fundamental yang juga membentuk proton dan neutron) dan satu antiquark. Salah satu dari dua partikel adalah tipe yang disebut quark bawah (atau antiquark) sebagaimana nama meson B.

Pengukuran sebelumnya dari berbagai macam peluruhan meson B juga menemukan kekurangan muon. Terlebih lagi pengukuran sudut di mana partikel dipancarkan pada beberapa jenis peluruhan juga sedikit muncul dari pukulan mendadak yang menambah perasaan bahwa sesuatu mungkin terjadi pada peluruhan tersebut.

"Kami sangat senang bagaimana pengukuran semuanya sesuai," kata Guy Wilkinson, juru bicara LHCb dan fisikawan eksperimental di University of Oxford di Inggris.

Jika lebih banyak data mengkonfirmasi bahwa meson B tidak terasa, kemungkinan adalah partikel baru yang berinteraksi berbeda dengan muon daripada elektron. Partikel bisa berupa leptoquark atau partikel jembatan antara quark dan lepton yang mencakup elektron dan muon. Atau bisa jadi partikel elektrik berat dan boson Z-prime.

Fisikawan menemukan hal serupa pada tahun 2016 ketika eksperimen ATLAS dan CMS melihat petunjuk partikel baru potensial yang meluruh menjadi dua foton. Petunjuk mendorong lebih banyak data dan anomali dengan cara yang sama.

Comments