Először sikerült az Európai Nukleáris Kutatási Szervezet (CERN) kutatóinak a legnagyobb pontossággal meghatározniuk a W-bozonnak, a gyenge kölcsönhatás közvetítőrészecskéinek a tömegét az intézmény nagy hadronütköztetőjében.

Minderről a CERN Atlas-kísérletének kutatói a the European Physical Journal C című tudományos folyóiratban nemrég megjelent tanulmányukban számoltak be.

A W-bozon azon két elemi részecske egyike, amely közvetíti a gyenge kölcsönhatást, azon erők egyikét, amely szabályozza az univerzumunkban lévő anyag magatartását. A W-bozon szerepet játszik a radioaktív bomlásokban is.

Eredményeik szerint a W-bozon tömege 80 370 (+/-19) MeV (megaelektronvolt), ez megegyezik a részecskefizika standard modelljéből fakadó várakozásoknak – olvasható a CERN honlapján közzétett közleményben.

A mérés mintegy 14 millió W-bozonon alapul, amelyeket 2011-ben egyetlen év alatt regisztráltak a nagy hadronütköztetőben, amikor az 7 Terraelektronvolt energián ütköztetett. Az eredmény megegyezik a korábbi mérésekkel, amelyeket a CERN nagy hadronütköztetője elődjében, a nagy elektron-pozitrin ütköztetőben (LEP) illetve az amerikai Fermilab korábbi részecskegyorsítójában mértek, ezeket az adatokat folyamatosan pontosították a kutatók az elmúlt 20 évben.

A W-bozon az univerzum egyik legnagyobb tömegű elemi részecskéje. 1983-ban fedezték fel a Z-bozonnal együtt a CERN szuper proton-antiproton részecskegyorsítójában folytatott kísérletsorozatokban. A felfedezés olyan tudományos áttörés volt, amelyet egy év múlva, 1984-ben már fizikai Nobel-díjjal jutalmaztak. 

Bár a W-bozon tulajdonságait már több mint 30 éve tanulmányozzák a kutatók, tömegének nagy pontosságú mérése nagy kihívást jelent a részecskefizikusoknak.