物理学者は、レプトクォークの質量に新しい境界を設定します

最も基本的なレベルでは、物質は2種類の粒子で構成されています。電子などのレプトンと、プロトン、中性子、その他の構成粒子を形成するクォークです。

粒子物理学の標準モデルによれば、レプトンとクォークの両方は、質量が増加するにつれて3つの世代に分けられます。それ以外の場合、これら2つのタイプの粒子は異なります。しかし、標準モデルを拡張するいくつかの理論は、レプトクォークと呼ばれる新しい粒子の存在を予測します。これは、クォークとレプトンの両方と相互作用することによって結合します。

CMSコラボレーションからの新しい論文は、第3世代のクォークとレプトン（アップクォークとダウンクォーク、タウレプトンとタウニュートリノ）と相互作用するレプトクォークの最近の検索結果について報告しています。

このような第3世代のレプトクォークは、Bメソンと呼ばれる特定の粒子変換で観察されたが、まだ確認されていない標準モデル（または「異常」）との多くの矛盾の考えられる説明です。したがって、これらの架空の粒子を探す追加の理由があります。

CMSチームは、13 TeVのLargeHadron Collider（LHC）で生成され、2016年から2018年のCMS実験で検出された、プロトン-プロトン衝突データのサンプルで第3世代のレプトクォークを検索しました。

物理学者は、アップクォークまたはダウンクォークとタウレプトンまたはタウニュートリノに変わることができるレプトクォークのペア、およびタウニュートリノと一緒に形成されてアップクォークとタウレプトンに変わる個々のレプトクォークを調査しました。

これまでのところ、CMSの研究者は、そのようなレプトクォークが衝突によって形成されたという兆候を発見していません。

しかし、彼らはより低い質量制限を確立することができました：彼らは、そのようなレプトクォークは、彼ら自身のスピンとクォークとレプトンとの相互作用の強さに応じて、少なくとも0.98-1.73TeVの質量を持たなければならないことを発見しました。これらの制約は、第3世代のレプトクォークにとって最も厳しいもののひとつであり、Bメソンの異常を説明できるレプトクォークの質量範囲の一部を除外することができます。

レプトクォークの検索は続行されます。