La materia, a niveles fundamentales, está formada por dos tipos de partículas: quarks y leptones.
Los leptones al igual que los quarks se dividen en tres generaciones de masa creciente. Pero algunas teorías que amplían el Modelo Estándar predicen la existencia de nuevas partículas llamadas leptoquarks que unificarían quarks y leptones al interactuar con ambos.
Dichos leptoquarks de tercera generación son una posible explicación para una serie de tensiones con el Modelo Estándar, que se han visto en ciertas transformaciones de partículas llamadas mesones B pero aún no se han confirmado. Por lo tanto, existe una razón adicional para buscar estas partículas.
Se buscaron leptoquarks de tercera generación en una muestra de datos de colisiones protón-protón que fueron producidas por el LHC a una energía de 13 TeV y que fueron registradas por el experimento de CMS entre 2016 y 2018.
Específicamente, se buscó pares de leptoquarks que se transforman en un quark top o bottom y un leptón tau o neutrino tau, así como leptoquarks individuales que se producen junto con un neutrino tau y se transforman en un quark top y un leptón tau.
Los investigadores no encontraron ninguna indicación de que tales leptoquarks se produjeran en las colisiones.
Sin embargo, pudieron establecer límites más bajos en su masa: encontraron que tales leptoquarks necesitarían tener al menos 0.98-1.73 TeV en masa, dependiendo de su espín intrínseco y la fuerza de su interacción con un quark y un leptón.
Dado que las teorías predicen masas de leptoquark de hasta decenas de TeV, la búsqueda de esta solución prometedora para la unificación de quarks y leptones debe continuar.
Enlace: https://home.cern/news/news/physics/cms-sets-new-bounds-mass-leptoquarks
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