Os físicos estabeleceram novos limites para a massa de leptoquarks
Em seu nível mais fundamental, a matéria é composta de dois tipos de partículas: léptons, como um elétron, e quarks, que juntos formam prótons, nêutrons e outras partículas constituintes.
De acordo com o modelo padrão da física de partículas, tanto os leptons quanto os quarks são divididos em três gerações com o aumento da massa. Caso contrário, esses dois tipos de partículas são diferentes. Mas algumas teorias que estendem o Modelo Padrão prevêem a existência de novas partículas chamadas leptoquarks que irão combinar quarks e léptons interagindo com ambos.
Um novo artigo da colaboração CMS relata os resultados de uma pesquisa recente por leptoquarks que irão interagir com quarks e leptons de terceira geração (quarks up e down, tau leptão e neutrinos tau).
Esses leptoquarks de terceira geração são uma possível explicação para as muitas contradições com o Modelo Padrão (ou "anomalias") que foram observadas em certas transformações de partículas, chamadas mésons B, mas ainda não foram confirmadas. Portanto, há uma razão adicional para procurar essas partículas hipotéticas.
A equipe do CMS pesquisou leptoquarks de terceira geração em uma amostra de dados de colisão próton-próton que foram produzidos no Large Hadron Collider (LHC) a 13 TeV e foram registrados no experimento CMS entre 2016 e 2018.
Os físicos investigaram pares de leptoquarks, que podem se transformar em um quark up ou down e um tau lepton ou neutrino tau, bem como leptoquarks individuais, que são formados junto com um neutrino tau e se transformam em um quark up e um tau lepton.
Até agora, os pesquisadores do CMS não encontraram nenhuma indicação de que tais leptoquarks foram formados por colisões.
No entanto, eles foram capazes de estabelecer um limite de massa inferior: eles descobriram que tais leptoquarks devem ter uma massa de pelo menos 0,98-1,73 TeV, dependendo de seu próprio spin e da força de sua interação com o quark e o leptão. Essas restrições estão entre as mais rigorosas para os leptoquarks de terceira geração e permitem excluir parte da faixa de massa do leptoquark que poderia explicar as anomalias do méson B.
A busca por leptoquarks continua.