Elsőként magyarok elemezték a legenergikusabb részecskeütközéseket

Magyar kutatók elemezték elsőként az eddigi legnagyobb energiájú részecskeütköztetésekből származó eredményeket - olvasható a Magyar Tudományos Akadémia honlapján.

Működési problémák miatt 2008 szeptemberében leállni kényszerült a világ legnagyobb részecske gyorsítója, az Európai Nekleáris Kutatási szervezet (CERN) nagy hadronütköztetőjé (LHC ). A meghibásodások kijavítása után tavaly novemberben indulhatott újra a berendezés. A fizikusok kezdetben óvatosan, kis lépésekben emelték az ütköztetések energiáját, ám december elején már elvégezték az eddigi legnagyobb energiájú, 2,36 teraelektronvoltos (TeV, ezermilliárd elektronvolt) proton-proton ütköztetéseket.

Ezekről a rekordenergiájú ütközésekről elsőként három magyar fizikus - Siklér Ferenc, az MTA KFKI Részecske és Magfizikai Kutatóintézet (KFKI RMKI) főmunkatársa, Veres Gábor, az ELTE Atomfizikai Tanszék adjunktusa és Krajczár Krisztián, az ELTE doktorandusz hallgatója publikált tanulmányt a Journal of High Energy Physics című szaklapban. Mint az MTA honlapja kiemeli, az ütköztetésekből származó adatok tudományos elemzése nagyrészt a magyar fizikusok érdeme, kisebb részben a Massachusettsi Műszaki Egyetem (MIT) egy csoportja is részt vett az adatok értékelésében.

"A rekordnagyságú energián végzett ütköztetések tulajdonképpen referenciamérések voltak: azt vizsgáltuk, hogy a proton-proton ütköztetések során mennyi és milyen tulajdonságú részecskék keletkeznek. A korábbi vizsgálatokhoz képest, ahol csak a keletkezett részecskék számát állapították meg a kutatók, mi meghatároztuk az új részecskék lendületét és a robbanás helyéről kiinduló pályájukat is" - magyarázta Siklér Ferenc, hozzátéve: ezeknek az adatoknak az előzetes ismerete nagyon fontos ahhoz, hogy a későbbi, még nagyobb energiájú ütközések során keletkező részecskékből a fizikusok kiszűrhessék az igazán figyelemre méltó, ritkán észlelt részecskéket.

Az MTA-honlap szerint a kapott eredmények még a tudósok számára is meglepőek: az előzetes mérések és modellek alapján jósoltaknál sokkal nagyon számban keletkeztek új részecskék az ütközések során. "Proton-proton ütköztetések esetén az energia nagy része szubatomi részecskék egy családját, úgynevezett mezonokat hoz létre. Ezek a mezonok egyfajta háttérzajként fellépve megnehezítik más részecskék észrevételét" - hangsúlyozta Szőkefalvi-Nagy Zoltán, a KFKI RMKI igazgatója. Ismertetése szerint a CERN-ben dolgozó fizikusok az eredmények alapján most a modellek finomításán dolgoznak, amelyek alapján pontosabban tudják majd prognosztizálni a még nagyobb energiájú ütköztetések során keletkező részecskék arányát. A mezonok várható számának előzetes ismerete azért lényeges, mert az a későbbi kísérletek során megkönnyíti érdekes elemi részecskék és az egyelőre csak elméletek által megjósolt, de tapasztalati úton még ki nem mutatott Higgs-bozon észlelését a fizikusok számára.