Nieuws
Nieuwe methode voor detectie W’-boson in RHIC deeltjesversneller
Wilco den Dunnen, promovendus bij de onderzoeksgroep Theoretische Natuurkunde, heeft samen met Daniël Boer (KVI, Groningen) een nieuwe methode beschreven om het hypothetische deeltje W-prime (W’-boson) te ontdekken. Metingen aan botsingen van protonen in de RHIC deeltjesversneller (Relativistic Heavy-Ion Collider) bij New York moeten het bestaan van het deeltje aantonen. Onlangs publiceerden de natuurkundigen hun theorie in het gerenommeerde tijdschrift Physical Review Letters.
W-boson
Het W-boson is een elementair deeltje dat zorgt voor de overdracht van zwakke kernkracht, één van de vier fundamentele krachten in de natuur. Het deeltje, dat circa 85 keer de massa van een waterstofkern heeft, maakt radioactief verval van atoomkernen mogelijk en zorgt er daarmee bijvoorbeeld voor dat de zon schijnt. Uit experimenten blijkt dat het W-boson alleen koppelt aan linkshandige deeltjes. Dit gaat echter in tegen de links-rechts symmetrie in de natuur.
Nieuwe methode
Om de schending van deze wetmatigheid te verklaren, gaan de onderzoekers ervan uit dat zich bij hele hoge energie een nog zwaarder W'-boson schuilhoudt dat juist gevoelig is voor rechtshandige deeltjes. Dit zeer zware W'-boson zou zich kunnen verraden doordat het een heel zwakke rechtshandige koppeling van het gewone W-boson kan induceren. Het meten van deze koppeling aan met name de lichte quarks is heel lastig, omdat deze deeltjes niet rechtstreeks waargenomen kunnen worden. De nieuwe methode van Boer en den Dunnen maakt het mogelijk deze koppeling te bepalen uit botsingen van gepolariseerde protonen.
Tot nu toe bestond er maar één andere methode om deze rechtshandige koppeling van het W-boson aan de lichte quarks te meten. Met de nieuwe methode kunnen nu onafhankelijke metingen worden verricht, wat zeer wenselijk is voor een betrouwbaar resultaat.
