Un groupe international de physiciens de la collaboration ATLAS (CERN) a découvert l'un des phénomènes les plus rares observés au Grand collisionneur de hadrons. Les scientifiques ont établi de manière fiable l'existence d'une faible diffusion des bosons vecteurs, qui s'exprime dans l'interaction entre les particules-porteurs de l'interaction faible. Cela a été annoncé dans un communiqué de presse sur Phys.org.
Les bosons W et Z sont des particules fondamentales à courte durée de vie et appartiennent à des bosons de jauge, qui comprennent également des photons (porteurs d'interaction électromagnétique) et des gluons, porteurs d'interactions fortes. Il existe deux types de boson W qui transportent des charges électriques négatives ou positives, et un type de boson Z qui n'a pas de charge.
Au moment de la collision de deux protons, un quark de chacun émet un boson W ou Z qui, en raison de leur grande masse, ne peut pas exister longtemps et se transforme rapidement en d'autres particules. Pour cette raison, ils ont le temps de parcourir une distance qui ne représente qu'un dixième du rayon du proton. Pour que deux bosons interagissent, ils doivent approcher 1/500 du rayon du proton. Un tel événement se produit environ une fois tous les 20 000 milliards de collisions proton-proton.
Les scientifiques ont enregistré 60 événements de faible diffusion entre les bosons W ± et W ± à une énergie dans le système du centre de masse (un système dans lequel les particules ont des impulsions égales et opposées) égale à 13 téraélectronvolts. La probabilité que ces événements soient aléatoires est inférieure à 1 sur 200 milliards. Cela correspond à un écart type de 6,9 sigma, qui en physique des particules est classé comme une différence significative par rapport aux processus de fond.
Les physiciens ont également regroupé les données de 2015 à 2016 pour établir une diffusion statistiquement significative entre les bosons W ± et Z (avec un écart type de 5,6 sigma).
