Partícula X17
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Partícula X17
ComposiciónPartícula elemental
FamiliaBoson
InteraccionesQuinta fuerza
EstadoHipotético
SímboloX17
Teorizado2015
Masa16,84 ± 0,36 MeV [1]
Vida media10 - 14  s [2]
Decae enun electrón y un positrón
Carga eléctrica0 e

La partícula X17 es una partícula subatómica hipotética propuesta por Attila Krasznahorkay y sus colegas para explicar ciertos resultados de medición anómalos. [2] [3] Se ha propuesto que la partícula explique los ángulos amplios observados en las trayectorias de las partículas producidas durante una transición nuclear de átomos de berilio-8 y en átomos de helio estables . [4] La partícula X17 podría ser el portador de fuerza para una quinta fuerza postulada , posiblemente relacionada con la materia oscura , [4] y ha sido descrita como protofóbica (es decir, ignorando protones) [5] bosón vectorial con una masa cercana17 MeV . [4]

El experimento NA64 en el CERN busca la partícula X17 propuesta al golpear los haces de electrones del Sincrotrón Super Proton en núcleos diana fijos. [6] [7]

Historia

En 2015, Krasznahorkay y sus colegas de ATOMKI , el Instituto Húngaro de Investigación Nuclear, postularon la existencia de un nuevo bosón ligero con una masa de aproximadamente17 MeV (es decir, 34 veces más pesado que el electrón ). [8] En un esfuerzo por encontrar un fotón oscuro , el equipo disparó protones a objetivos delgados de litio-7 , que crearon núcleos inestables de berilio-8 que luego decayeron y produjeron pares de electrones y positrones . [2] Se observó un exceso de descomposición en un ángulo de apertura de 140 ° entre
mi+
 y
mi-
 partículas y una energía combinada de aproximadamente 17 MeV . Esto indicó que una pequeña fracción de berilio-8 podría derramar su exceso de energía en forma de una nueva partícula. El resultado fue repetido con éxito por el equipo. [4]

Feng y col . (2016) [9] propuso que un bosón X "protofóbico", con una masa de16,7 MeV , acoplamientos suprimidos a protones en relación con neutrones y electrones en el rango del femtómetro , podrían explicar los datos. La fuerza puede explicar la  anomalía del muón g -2 y proporcionar un candidato a materia oscura. A partir de 2019 , se están realizando varios experimentos de investigación para intentar validar o refutar estos resultados. [8] [9]

Krasznahorkay (2019) [1] publicó un preimpreso anunciando que él y su equipo en ATOMKI habían observado con éxito las mismas anomalías en la desintegración de átomos de helio estables que se habían observado en el berilio-8, fortaleciendo el caso de la existencia del X‑ 17 partículas. [1] Esto se cubrió en el periodismo científico , centrándose en gran medida en las implicaciones que tendría la existencia de la partícula X-17 y una quinta fuerza correspondiente en la búsqueda de materia oscura. [10] [11] [12]

Escepticismo

A diciembre de 2019 , el documento de ATOMKI que describe la partícula no ha sido revisado por pares y, por lo tanto, debe considerarse preliminar. [13] Además, los esfuerzos del CERN y otros grupos para detectar de forma independiente la partícula no han tenido éxito hasta ahora. [14]

El grupo ATOMKI había afirmado haber encontrado varias otras partículas nuevas a principios de 2016, pero abandonó estas afirmaciones más tarde, sin una explicación de la causa de las señales espúreas. El grupo también ha sido acusado de seleccionar resultados que apoyan nuevas partículas y descartar resultados nulos . [5] [15]

La partícula X-17 no es consistente con el Modelo Estándar , por lo que su existencia necesitaría ser explicada por otra teoría. [3]

Ver también

  • Axion
  • Lista de partículas
  • Exceso de difotón de 750 GeV

Referencias

  1. ^ a b c Krasznahorkay, AJ; et al. (23 de octubre de 2019). "Nuevas pruebas que apoyan la existencia de la hipotética partícula X-17". arXiv : 1910.10459v1 [ nucl-ex ].
  2. ^ a b c Krasznahorkay, AJ; et al. (26 de enero de 2016). "Observación de la creación de pares internos anómalos en 8 Be: una posible indicación de un bosón neutro ligero". Cartas de revisión física . 116 (42501): 042501. arXiv : 1504.01527 . Código Bibliográfico : 2016PhRvL.116d2501K . doi : 10.1103 / PhysRevLett.116.042501 . PMID 26871324 . S2CID 206268170 .  
  3. ↑ a b O'Callaghan, Jonathan (9 de diciembre de 2019). "Se informó de la evidencia de una nueva partícula X-17, pero los científicos son cautelosos" . Scientific American . Consultado el 9 de diciembre de 2019 .
  4. ↑ a b c d Cockburn, Harry (21 de noviembre de 2019). "Los científicos pueden haber descubierto la quinta fuerza de la naturaleza, anuncia el laboratorio" . The Independent . Consultado el 21 de noviembre de 2019 .
  5. ↑ a b Wolchover, Natalie (7 de junio de 2016). "La evidencia de una 'Quinta Fuerza' se enfrenta al escrutinio: un laboratorio en Hungría ha informado de una anomalía que podría conducir a una revolución de la física. Pero incluso a medida que aumenta la emoción, un escrutinio más detenido ha descubierto una historia de fondo preocupante" . Revista Quanta . Consultado el 20 de noviembre de 2019 .
  6. ^ Lopes, Ana (27 de noviembre de 2019). "La trama se complica para una" partícula "X17" hipotética " . Noticias CERN . Consultado el 3 de mayo de 2021 . Comprobar |archive-url=valor ( ayuda )
  7. ^ " El bosón ' X' siente la presión en NA64" . Mensajero del CERN . 25 de junio de 2021 . Consultado el 22 de julio de 2021 .
  8. ↑ a b Cartlidge, Edwin (2016). "¿Ha encontrado un laboratorio de física húngaro una quinta fuerza de la naturaleza?" . Naturaleza . doi : 10.1038 / nature.2016.19957 . S2CID 124347962 . 
  9. ^ a b Feng, Jonathan L .; et al. (2016). "Interpretación protofóbica de la quinta fuerza de la anomalía observada en 8 transiciones nucleares Be" . Cartas de revisión física . 117 (7): 071803. arXiv : 1604.07411 . Código Bibliográfico : 2016PhRvL.117g1803F . doi : 10.1103 / PhysRevLett.117.071803 . PMID 27563952 . S2CID 206279817 .  
  10. ^ McRae, Mike (20 de noviembre de 2019). "Los físicos afirman haber encontrado aún más pruebas de una nueva fuerza de la naturaleza" . ScienceAlert.com . Consultado el 20 de noviembre de 2019 .
  11. ^ Prior, Ryan (22 de noviembre de 2019). "Un 'premio Nobel obvio': los científicos húngaros pueden haber encontrado una quinta fuerza de la naturaleza" . Noticias de CNN . Consultado el 22 de noviembre de 2019 .
  12. ^ Malewar, Amit (21 de noviembre de 2019). "Los científicos pueden haber descubierto la quinta fuerza de la naturaleza. No es la primera vez que los investigadores afirman haberla vislumbrado" . TechExplorist.com . Consultado el 23 de noviembre de 2019 .
  13. ^ Johnson-Groh, Mara (9 de diciembre de 2019). "La misteriosa 'partícula X-17' podría transportar una quinta fuerza de la naturaleza recién descubierta, pero la mayoría de los expertos se muestran escépticos" . Ciencia viva . Consultado el 9 de diciembre de 2019 .
  14. ^ Banerjee, D .; Burtsev, VE; Chumakov, AG; Cocido.; Crivelli, P .; Depero, E .; Dermenev, AV; Donskov, SV; Dusaev, RR; Enik, T .; Charitonidis, N. (8 de junio de 2018). "Búsqueda de un bosón de calibre hipotético de 16,7 MeV y fotones oscuros en el experimento NA64 en el CERN". Cartas de revisión física . 120 (23): 231802. arXiv : 1803.07748 . Código bibliográfico : 2018PhRvL.120w1802B . doi : 10.1103 / PhysRevLett.120.231802 . ISSN 0031-9007 . PMID 29932721 . S2CID 49380594 .   
  15. ^ Siegel, Ethan (26 de noviembre de 2019). "Es por eso que la partícula 'X-17' y una nueva quinta fuerza probablemente no existan" . Forbes . Consultado el 28 de noviembre de 2019 .
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