Florida State University fysiker tror att de har ett svar på ovanliga incidenter av sällsynta sönderfall av en subatomär partikel som kallas en Kaon som rapporterades förra året av forskare i KOTO -experimentet vid Japan Proton Accelerator Research Complex.

FSU docent i fysik Takemichi Okui och biträdande professor i fysik Kohsaku Tobioka publicerade en ny uppsats i tidskriften Fysiska granskningsbrev som föreslår att detta förfall faktiskt är ett nytt, kortlivad partikel som har undvikit upptäckt i liknande experiment.

"Detta är en så sällsynt upplösning, "Okui sa." Det är så sällsynt, att de inte borde ha sett några. Men om detta är korrekt, hur förklarar vi det? Vi tror att detta är en möjlighet. "

Kaoner är partiklar gjorda av en kvark och en antikvark. Forskare studerar hur de fungerar - vilket inkluderar deras förfall - som ett sätt att bättre förstå hur världen fungerar. Men förra året, forskare i KOTO -experimentet rapporterade fyra fall av ett särskilt sällsynt förfall som borde ha varit för sällsynt för att kunna upptäckas ännu.

Denna observation bryter mot fysikens standardmodell som förklarar universums grundläggande krafter och klassificerar alla kända elementära partiklar.

Enligt deras beräkningar, det kan finnas två möjligheter för nya partiklar. I ett scenario, de föreslår att Kaon kan förfalla till en pion - en subatomär partikel med en massa cirka 270 gånger den för en elektron - och någon form av osynlig partikel. Eller, forskarna i KOTO -experimentet kunde ha bevittnat produktion och förfall av något helt okänt för fysiker.

Forskare i Japan genomför en speciell datakörning för att bekräfta om de tidigare observationerna var riktiga upptäckter av nya partiklar eller helt enkelt buller.

"Om det är bekräftat det är väldigt spännande eftersom det är helt oväntat, "Sa Tobioka." Det kan vara buller, men det kanske inte är det. I detta fall, förväntan på buller är mycket låg, så även en händelse eller observation är mycket slående. Och i det här fallet var det fyra. "

Okui och Tobiokas medförfattare till denna studie var Teppei Kitahara och Yotam Soreg från Israel Institute of Technology och Gilad Perez från Weizmann Institute of Science i Israel.