Un gruppo internazionale di fisici della collaborazione ATLAS (CERN) ha scoperto uno dei fenomeni più rari osservati al Large Hadron Collider. Gli scienziati hanno stabilito in modo affidabile l'esistenza di una debole dispersione dei bosoni vettoriali, che si esprime nell'interazione tra le particelle portatrici dell'interazione debole. Lo ha annunciato in un comunicato stampa su Phys.org.
I bosoni W e Z sono particelle fondamentali di breve durata e appartengono ai bosoni di gauge, che includono anche fotoni (portatori di interazione elettromagnetica) e gluoni che trasportano forze forti. Esistono due tipi di bosone W che trasportano cariche elettriche negative o positive e un tipo di bosone Z che non ha carica.
Al momento dell'urto di due protoni, un quark di ciascuno emette un bosone W o Z, che, a causa della loro grande massa, non può esistere per molto tempo e si trasforma rapidamente in altre particelle. Per questo motivo, hanno il tempo di volare a una distanza che è solo un decimo del raggio del protone. Affinché due bosoni possano interagire, devono avvicinarsi a 1/500 del raggio del protone. Un tale evento si verifica circa una volta ogni 20.000 miliardi di collisioni protone-protone.
Gli scienziati hanno registrato 60 eventi di dispersione debole tra i bosoni W ± e W ± a un'energia nel sistema del centro di massa (un sistema in cui le particelle hanno momenti uguali e opposti) pari a 13 teraelettronvolt. La probabilità che questi eventi siano casuali è inferiore a 1 su 200 miliardi. Ciò corrisponde a una deviazione standard di 6,9 sigma, che nella fisica delle particelle è classificata come una differenza significativa rispetto ai processi di fondo.
I fisici hanno anche raccolto i dati dal 2015-2016 per stabilire uno scattering statisticamente significativo tra i bosoni W ± e Z (con una deviazione standard di 5,6 sigma).
