Międzynarodowa grupa fizyków współpracująca z ATLAS (CERN) odkryła jedno z najrzadszych zjawisk obserwowanych w Wielkim Zderzaczu Hadronów. Naukowcy niezawodnie ustalili istnienie słabego rozpraszania bozonów wektorowych, które wyraża się w interakcji między cząstkami-nośnikami oddziaływania słabego. Zostało to ogłoszone w komunikacie prasowym na Phys.org.
Bozony W i Z są krótkotrwałymi cząstkami podstawowymi i należą do bozonów cechowania, do których należą również fotony (nośniki oddziaływań elektromagnetycznych) i gluony, które przenoszą silne oddziaływania. Istnieją dwa typy bozonów W, które przenoszą ujemne lub dodatnie ładunki elektryczne, i jeden rodzaj bozonu Z, który nie ma ładunku.
W momencie zderzenia dwóch protonów, po jednym kwarku każdego z nich wydziela się bozon W lub Z, który ze względu na dużą masę nie może długo istnieć i szybko przekształcić się w inne cząstki. Z tego powodu mają czas na pokonanie odległości stanowiącej zaledwie jedną dziesiątą promienia protonu. Aby dwa bozony mogły oddziaływać, muszą zbliżyć się do 1/500 promienia protonu. Takie zdarzenie występuje mniej więcej raz na 20 000 miliardów zderzeń proton-proton.
Naukowcy zarejestrowali 60 zdarzeń słabego rozpraszania między bozonami W ± i W ± przy energii w środku układu masy (układzie, w którym cząstki mają równe i przeciwne pędy) równej 13 teraelektronowoltów. Prawdopodobieństwo, że te zdarzenia są losowe, jest mniejsze niż 1 na 200 miliardów. Odpowiada to odchyleniu standardowemu 6,9 sigma, które w fizyce cząstek jest klasyfikowane jako znacząca różnica w stosunku do procesów tła.
Fizycy zebrali również dane z lat 2015-2016, aby ustalić statystycznie istotne rozproszenie między bozonami W ± i Z (z odchyleniem standardowym 5,6 sigma).