El experimento Belle II ha estado recolectando datos de mediciones físicas durante aproximadamente un año ahora. Después de varios años de trabajo de reconstrucción, tanto el acelerador de electrones-positrones SuperKEKB como el detector Belle II se han mejorado en comparación con sus predecesores para lograr unVelocidad de datos 40 veces mayor. Científicos de 12 instituciones de investigación alemanas participan en la construcción y operación del detector, el desarrollo de algoritmos de evaluación y el análisis de los datos. La Universidad Johannes Gutenberg de Mainz JGU apoyó este proyecto desarrollando y programando dispositivos electrónicos especiales para monitoreardetector de vértices de píxeles.
Con la ayuda de Belle II, los científicos están buscando rastros de nueva física que puedan usarse para explicar la ocurrencia desigual de materia y antimateria y la misteriosa materia oscura. Una de las partículas hasta ahora no descubiertas que el detector Belle IIestá buscando el bosón Z ?, una variante del bosón Z, que actúa como una partícula de intercambio para la interacción débil.
Hasta donde sabemos, aproximadamente el 25 por ciento del universo consiste en materia oscura, mientras que la materia visible representa poco menos del 5 por ciento del presupuesto de energía. Ambas formas de materia se atraen entre sí a través de la gravedad. La materia oscura forma una especie deplantilla para la distribución de materia visible. Esto se puede ver, por ejemplo, en la disposición de las galaxias en el universo.
Enlace entre materia oscura y normal
El bosón Z 'puede desempeñar un papel interesante en la interacción entre la materia oscura y visible, de hecho podría ser una especie de mediador entre las dos formas de materia.El bosón Z 'puede, al menos teóricamente, resultar de la colisión de electrones materia y positrones antimateria en el SuperKEKB y luego descomponerse en partículas invisibles de materia oscura.
El bosón Z 'puede ayudar a los científicos a comprender el comportamiento de la materia oscura. Además, el descubrimiento del bosón Z' también podría explicar otras observaciones que no son consistentes con el Modelo Estándar, la teoría fundamental de la física de partículas.
Pista importante: detección de pares de muones
¿Pero cómo se puede detectar el bosón Z 'en el detector Belle II? No directamente, eso es seguro. Los modelos teóricos y las simulaciones predicen que el bosón Z' podría revelarse a través de interacciones con muones, los parientes más pesados de los electrones.Si los científicos descubren un número inusualmente alto de pares de muones de carga opuesta después de las colisiones de electrones / positrones, así como desviaciones inesperadas en la conservación de energía y momento, esto sería una indicación importante del bosón Z. Sin embargo, los nuevos datos de Belle II tienentodavía no proporcionó ninguna indicación del bosón Z?. Pero con los nuevos datos, los científicos pueden limitar la masa y las fuerzas de acoplamiento del bosón Z? con una precisión previamente inalcanzable.
Estos resultados iniciales provienen del análisis de una pequeña cantidad de datos recopilados durante la fase de inicio de SuperKEKB en 2018. Belle II entró en funcionamiento el 25 de marzo de 2019. Desde entonces, el experimento ha estado recopilando datos de manera continuamejorando la tasa de colisión de electrones y positrones. Una vez que el experimento esté perfectamente sintonizado, proporcionará considerablemente más datos que en los análisis publicados recientemente. Por lo tanto, los físicos esperan obtener nuevos conocimientos sobre la naturaleza de la materia oscura y otras preguntas sin respuesta.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Johannes Gutenberg Universitaet Mainz . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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