Higgsin hiukkasia voi löytyä lisää suprajuoksevan heliumin avulla

08.01.2016

Tuore tutkimus ennustaa myös, että hiukkasten massa on huomattavasti aikaisempaa havaintoa suurempi.

Vuonna 2012 CERNin hiukkaskiihdyttimellä havaittiin hiukkanen, jonka oletetaan olevan hiukkasfysiikan standardimallin kauan etsitty puuttuva palanen, Higgsin bosoni. Havainto on kuitenkin aiheuttanut fyysikoille päänvaivaa, sillä havaitun hiukkasen massa, 125GeV, on huomattavasti oletettua 1TeV:tä kevyempi.

Nyt Aalto-yliopiston tutkijat ovat ennustaneet, että Higgsin bosoneita löytyy lisää ja niiden massa on huomattavasti aiemmin havaittua suurempi. Tulokset julkaistiin juuri Nature Communications -tiedejulkaisussa.

– Kylmälaboratoriossa supraneste helium-3:lla tekemämme ultramatalien lämpötilojen tutkimukset selittävät, miksi CERNissä havaittu Higgsin bosoni vaikuttaisi olevan liian kevyt.  Käyttämällä suprajuoksevan heliumin analogiaa olemme ennustaneet, että Higgsin bosoneja pitäisi olla vielä lisää ja että niiden massa olisi noin 1 TeV, eli huomattavasti suurempi kuin mitä aikaisemmat tutkimukset ovat osoittaneet, kertoo professori (emeritus) Grigory E. Volovik.

Aalto-yliopiston Kylmälaboratoriossa ja Moskovan Landau Institutessa työskentelevä Volovik on saanut kansainvälisen Simon Prize -palkinnon tunnustuksena työstään matalien lämpötilojen teoreettisen fysiikan alueella sekä Lars Onsager -palkinnon merkittävästä tutkimuksestaan teoreettisen tilastollisen fysiikan alalla.

005_AALTO_SCI_O-V_Lounasmaa_laboratory_devices_5-1-2016_photo_Mikko_Raskinen.jpg

Kylmälaboratorion heliumkokeissa käytettiin harvinaista pyörivää ROTA-kryostaattia. Kuva Mikko Raskinen / Aalto-yliopisto.

Samaan aikaan myös CERNissä on saatu uusia tuloksia, jotka näyttäisivät vahvistavan toisen Higgsin hiukkasen olemassaolon juuri Aalto-yliopiston tutkijoiden ehdottamalla energia-alueella. Todisteiden löytyminen on jo synnyttänyt kommentti- ja käsikirjoitusvyöryn fyysikoiden laajasti hyödyntämään, julkaisemattomien käsikirjoitusten jakamiseen tarkoitettuun arXiv-tietokantaan.

Artikkeli Light Higgs channel of the resonant decay of magnon condensate in superfluid 3He-B julkaistiin Nature Communications -lehdessä 8. tammikuuta 2016. Tutkimukseen osallistuivat S. Autti, V.B. Eltsov, P. Heikkinen, G.E. Volovik and V.V. Zavjalov.

Linkki artikkeliin http://dx.doi.org/10.1038/NCOMMS10294

Lisätietoja:

Professori (Emeritus) Grigory E. Volovik
Puh. 050 344 2858
grigori.volovik@aalto.fi

ROTA-ryhmä (physics.aalto.fi)

Kylmälaboratorio (physics.aalto.fi)

Matalien lämpötilojen ilmiöiden ja laitteiden huippuyksikkö, LTQ (ltq.aalto.fi)