Fizikçiler her iki yönde sallanan zor bir parçacık için avlanıyorlar ve eğer bulurlarsa, dünyadaki atom parçalarında bulunan birkaç tuhaf sonucu açıklayabilirler.
Modern fizikte madde en temel seviyesinde iki tip parçacığa ayrılır: Bir yandan, çoğunlukla atomların çekirdeklerini oluşturan protonlar ve nötronlar oluşturmak için birbirine bağlanan kuarklardır. Öte yandan leptonlar. Bunlar kütle olan diğer her şeyi içerir - ortak elektronlardan daha egzotik müonlara ve tausa, zayıf, neredeyse tespit edilemeyen nötrinolara. Normal şartlar altında, bu parçacıklar esas olarak kendi türlerine yapışır; kuarklar öncelikle diğer kuarklarla ve leptonlarla diğer leptonlarla etkileşime girer.
Fakat fizikçiler orada daha fazla parçacık olduğundan şüpheleniyorlar. Çok daha fazla. Ve önerilen bu parçacık sınıflarından birine leptokark denir. Varsa, leptoquarklar leptonlar ve kuarklar arasındaki boşluğu doldurur ve her iki tür parçacıkla birleşir. Hiç kimse leptoquark'ların varlığına dair doğrudan kanıt bulamadı, ancak araştırmacıların orada olduklarından şüphelenmek için bir nedeni var. Eylül ayında, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (LHC) deneycileri, varlıklarını kanıtlamak veya çürütmek için tasarlanan ön baskı dergisi arXiv'de birkaç deneyin sonuçlarını yayınladılar.
LHC'de bir fizikçi olan Roman Kogler yaptığı açıklamada, "Leptoquarklar, gözlemlerimizi genişletmek için en cezbedici fikirlerden biri haline geldi, çünkü gözlemlenen birkaç anomaliyi açıklamayı mümkün kılıyorlar." Dedi.
Bu anomaliler nedir? LHC, Fermilab ve diğer yerlerdeki geçmiş deneyler, partiküllerin yaratıldığı baskın fizik teorilerinden daha fazla "olay" ile garip sonuçlar doğurdu. Oluşturulduktan hemen sonra diğer parçacıkların duşlarına ayrılacak olan Leptoquarklar, bu ekstra olayları açıklayabilir.
Leptosu avlamak için, LHC'deki araştırmacılar büyük miktarda veriyi eliyor. LHC, son derece yüksek enerjilerde protonları bir araya getirir ve zaman içinde desenlerin leptoquark'ların bu yaratıcı yangında kısaca ortaya çıkacağını gösterecek olan çarpışmalardan elde edileceği umududur.
Şimdiye kadar, yeni piyasaya sürülen yazılar sadece belirli türdeki leptoquarkları dışladı ve leptonları belirli enerji seviyelerindeki kuarklara bağlayacak olan leptoquarkların henüz ortaya çıkmadığını gösteriyor. Ancak keşfedilecek çok çeşitli enerji var.
Boston Üniversitesi'nde fizikçi ve Leptoquark Avcı Rehberi başlıklı Yüksek Enerji Fiziği Dergisi'nde yayınlanan Ekim 2017 teorik yazısının ortak yazarı Yiming Zhong, LHC araştırmacılarının leptoquarkları avladığını görmek heyecan verici olsa da, çoklu bağlantı parçacığı çok dardır.
Parçacık fizikçileri madde parçacıklarını sadece leptonlara ve kuarklara değil, aynı zamanda “kuşaklar” olarak adlandırdıkları kategorilere ayırırlar. Yukarı ve aşağı kuarkların yanı sıra elektron ve elektron nötrino, "birinci nesil" kuarklar ve leptonlardır. İkinci nesil cazibe ve garip kuarkların yanı sıra müon ve müon nötrinolarını içerir. LHC'yi işleten Avrupa Nükleer Araştırmalar Örgütü CERN'e göre, üst kuarklar, alt kuarklar, taus ve tau nötrinoları üçüncü nesli oluşturmaktadır. Birinci nesil parçacıklar daha hafif ve daha kararlıdır, oysa ikinci ve üçüncü nesiller daha masif ve daha kısa ömürlüdür.
LHC tarafından yayınlanan leptoquark araştırmalarının tümü, leptoquarkların bilinen parçacıkları yöneten nesil kurallarına uyduğunu varsayar. Üçüncü nesil bir leptoquark bir tau ve alt kuark ile birleşebilir. İkinci kuşak bir müon ve garip bir kuark ile birleşebilir. Ve bunun gibi.
Ancak Zhong, Canlı Bilim'e, tam bir leptoquark avının "multigeneration leptoquark" ların var olabileceğini varsayması gerektiğini, belki de birinci nesil elektronlardan üçüncü nesil alt kuarklara çılgınca sallandığını söyledi. Oradaki araştırmacıların böyle bir araştırmaya başlamaya hazır olduklarına dair söylentiler duyduğunu, ancak LHC'den henüz serbest bırakılan makalelerin hiçbirinin bu olasılığa açıklığı yansıtmadığını söyledi.
Bu arada, leptoquark'lar dışarıda olabilir ve bir flaşta kaybolmadan önce seçtikleri parçacıklarla kısaca birleşebilir. Ya da olmayabilirler. Şimdilik, leptoquark avı hala devam ediyor.
