X17 입자
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1. 개요
X17 입자는 약 17 MeV/c²의 질량을 가진 가상의 입자로, 헝가리 핵 연구소 ATOMKI 연구진에 의해 처음 제안되었다. 이 입자는 암흑 광자를 찾기 위한 실험에서 관찰된 전자-양전자 쌍의 과도한 붕괴 현상을 설명하기 위해 제안되었으며, '제5의 힘'을 매개하고 암흑 물질의 후보가 될 수 있다는 가설이 제시되었다. X17 입자의 존재를 확인하기 위한 추가 연구가 진행되었지만, CERN 등의 실험에서는 X17 입자의 존재에 대한 유의미한 증거를 찾지 못했다. X17 입자는 표준 모형과 일치하지 않아, 그 존재가 확인된다면 새로운 물리학적 현상을 설명하는 이론이 필요하다.
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| X17 입자 | |
|---|---|
| 일반 정보 | |
| 이름 | X17 입자 |
| 종류 | 기본 입자 |
| 그룹 | 보손 |
| 상호작용 | 제5의 힘 |
| 상태 | 미확인 |
| 이론화 | 2015년 |
| 기호 | X17 |
| 물리적 특성 | |
| 질량 | 17.01 ± 0.16 MeV/c2 |
| 평균 수명 | 10-14 초 |
| 붕괴 입자 | 전자 1개와 양전자 1개 |
| 색전하 | 해당 없음 |
| 전기 전하 | 0 e |
2. 역사
2015년, 헝가리 핵 연구소인 ATOMKI의 크라스나호르카이와 그의 동료들은 약 17MeV/c2 (즉, 전자보다 34배 더 무거운) 질량을 가진 새로운 경입자 보손의 존재를 주장했다.[4] 연구팀은 암흑 광자를 찾기 위해 얇은 리튬-7 표적에 양성자를 발사했는데, 이로 인해 들뜬 상태의 베릴륨-8 원자핵이 생성되었고, 이 원자핵은 바닥 상태로 붕괴되면서 전자와 양전자 쌍을 생성했다.[1] 전자와 양전자 사이의 140° 열림 각도와 약 17MeV/c2의 결합된 에너지에서 과도한 붕괴가 관찰되었다. 이는 들뜬 베릴륨-8의 작은 부분이 새로운 입자 형태로 과도한 에너지를 방출할 수 있음을 나타냈다.
펑 외 (2016)는[5] 16.7MeV/c2의 질량을 가진 "양성자 혐오성" X 보손이 펨토미터 범위에서 결합을 중성자와 전자에 비해 양성자에 대해 억제할 수 있으며, 이 데이터가 설명될 수 있다고 제안했다. 이 힘은 뮤온 g-2 이상 현상을 설명하고 암흑 물질 후보를 제공할 수 있다.
크라스나호르카이 (2019)는 프리프린트를 게시하여 ATOMKI의 그와 그의 팀이 베릴륨-8에서 관찰된 것과 동일한 이상 현상을 안정적인 헬륨 원자의 붕괴에서 성공적으로 관찰했다고 발표하여 X17 입자의 존재에 대한 주장을 강화했다.[6]
이 내용은 과학 저널리즘에서 다루어졌으며, X17 입자와 그에 상응하는 다섯 번째 힘의 존재가 암흑 물질 탐구에 미칠 영향에 주로 초점을 맞췄다.[7][8][9]
2. 1. X17 입자 가설의 제안
2015년, 헝가리 핵 연구소인 ATOMKI의 크라스나호르카이와 그의 동료들은 약 17MeV/c2 (즉, 전자보다 34배 더 무거운) 질량을 가진 새로운 경입자 보손의 존재를 주장했다.[4] 연구팀은 암흑 광자를 찾기 위해 얇은 리튬-7 표적에 양성자를 발사했는데, 이로 인해 들뜬 상태의 베릴륨-8 원자핵이 생성되었고, 이 원자핵은 바닥 상태로 붕괴되면서 전자와 양전자 쌍을 생성했다.[1] 전자와 양전자 사이의 140° 열림 각도와 약 17MeV/c2의 결합된 에너지에서 과도한 붕괴가 관찰되었다. 이는 들뜬 베릴륨-8의 작은 부분이 새로운 입자 형태로 과도한 에너지를 방출할 수 있음을 나타냈다. 그 결과는 연구팀에 의해 성공적으로 반복되었다.펑 외 (2016)는[5] 16.7MeV/c2의 질량을 가진 "양성자 혐오성" X 보손이 펨토미터 범위에서 결합을 중성자와 전자에 비해 양성자에 대해 억제할 수 있으며, 이 데이터가 설명될 수 있다고 제안했다. 이 힘은 뮤온 g-2 이상 현상을 설명하고 암흑 물질 후보를 제공할 수 있다.
크라스나호르카이 (2019)는 프리프린트를 게시하여 ATOMKI의 그와 그의 팀이 베릴륨-8에서 관찰된 것과 동일한 이상 현상을 안정적인 헬륨 원자의 붕괴에서 성공적으로 관찰했다고 발표하여 X17 입자의 존재에 대한 주장을 강화했다.[6]
이 내용은 과학 저널리즘에서 다루어졌으며, X17 입자와 그에 상응하는 다섯 번째 힘의 존재가 암흑 물질 탐구에 미칠 영향에 주로 초점을 맞췄다.[7][8][9]
2. 2. 추가 연구 및 논란
2016년, 펑(Feng) 등은 의 질량을 가진 "양성자 혐오성" X 보손이 펨토미터 범위에서 결합을 중성자와 전자에 비해 양성자에 대해 억제할 수 있으며, 이 데이터가 설명될 수 있다고 제안했다. 이 힘은 뮤온의 변칙 자기 쌍극자 모멘트 이상 현상을 설명하고 암흑 물질 후보를 제공할 수 있다. 이러한 결과를 검증하거나 반박하기 위한 여러 연구 실험이 진행 중이다.[4][5]2019년, 크라스나호르카이는 프리프린트를 게시하여 ATOMKI의 그와 그의 팀이 베릴륨-8에서 관찰된 것과 동일한 이상 현상을 안정적인 헬륨 원자의 붕괴에서도 관찰했다고 발표하며 X17 입자 가설을 강화했다.[6]
이 내용은 과학 저널리즘에서 다루어졌으며, X17 입자와 그에 상응하는 다섯 번째 힘의 존재가 암흑 물질 탐구에 미칠 영향에 주로 초점을 맞췄다.[7][8][9]
2. 3. 검증 실험 및 회의론
2015년, 헝가리 핵 연구소인 ATOMKI의 크라스나호르카이와 그의 동료들은 약 17MeV/c2 (즉, 전자보다 34배 더 무거운) 질량을 가진 새로운 경입자 보손의 존재를 주장했다.[4] 이들은 암흑 광자를 찾기 위해 리튬-7 표적에 양성자를 발사하여 들뜬 상태의 베릴륨-8 원자핵을 생성했고, 이 원자핵이 바닥 상태로 붕괴되면서 전자와 양전자 쌍을 생성하는 과정에서 특이점을 발견했다. 전자와 양전자 사이의 140° 열림 각도와 약 17MeV/c2의 결합된 에너지에서 과도한 붕괴가 관찰되었는데, 이는 들뜬 베릴륨-8의 작은 부분이 새로운 입자 형태로 과도한 에너지를 방출할 수 있음을 시사했다. 이 결과는 연구팀에 의해 성공적으로 반복되었다.펑 외 (2016)는 16.7MeV/c2의 질량을 가진 "양성자 혐오성" X 보손이 펨토미터 범위에서 결합을 중성자와 전자에 비해 양성자에 대해 억제할 수 있으며, 이 데이터가 설명될 수 있다고 제안했다.[5] 이 힘은 뮤온 이상 현상을 설명하고 암흑 물질 후보를 제공할 수 있다고 보았다. 이러한 결과를 검증하거나 반박하기 위한 여러 연구 실험이 진행 중이었다.[4][5]
크라스나호르카이 (2019)는 프리프린트를 게시하여 ATOMKI의 그와 그의 팀이 베릴륨-8에서 관찰된 것과 동일한 이상 현상을 안정적인 헬륨 원자의 붕괴에서 성공적으로 관찰했다고 발표하여 X17 입자의 존재에 대한 주장을 강화했다.[6]
CERN의 NA64 실험과 NA62 실험은 각각 2021년[16][17]과 2023년[18][19]에 X17 입자의 존재에 대한 엄격한 제한을 둔 연구 결과를 보고했다.
2019년 말, X17 입자를 설명하는 ATOMKI 논문은 동료 검토를 거치지 않아 예비적인 것으로 간주되었다.[22] 이후 후속 논문이 ''Acta Physica Polonica B''에 게재되었다.[23] CERN과 다른 그룹들이 입자를 독립적으로 감지하려는 노력은 지금까지 성공하지 못했다.[24]
ATOMKI 그룹은 2016년 초에 다른 여러 새로운 입자를 발견했다고 주장했지만, 가짜 신호를 유발한 원인에 대한 설명 없이 나중에 주장을 철회했다. 또한 이 그룹은 새로운 입자를 지지하는 결과를 체리 피킹하고 무효 결과는 폐기했다는 비난을 받았다.[3][25]
3. X17 입자의 특징 (가설)
X17 입자는 2015년 헝가리 핵 연구소(ATOMKI)의 크라스나호르카이 등이 처음 존재를 주장한 가설상의 입자이다.[4] 질량은 약 17MeV/c²로 전자 질량의 약 34배이며, 스핀은 1인 보손이다.[4]
펑 외 (2016)는 이 입자가 '양성자 혐오성'을 가질 수 있다고 제안했다.[5] 즉, 양성자와의 결합이 중성자나 전자에 비해 억제되는 성질을 가질 수 있다는 것이다. 이들은 X17 입자가 표준 모형의 기본 힘 외에 '제5의 힘'을 매개할 가능성을 제시했으며, 뮤온의 변칙 자기 쌍극자 모멘트를 설명하고 암흑 물질 후보가 될 수 있다고 주장했다.[5]
4. 비판적 관점
X17 입자에 대한 ATOMKI 논문은 2019년 12월 기준으로 아직 동료 검토를 거치지 않아 예비적인 것으로 간주해야 한다.[22] 2019년 말, 후속 논문이 ''Acta Physica Polonica B''에 게재되었다.[23] CERN(유럽 입자 물리 연구소)을 비롯한 다른 그룹들의 독립적인 입자 감지 노력은 현재까지 성공하지 못했다.[24]
ATOMKI 그룹은 2016년 초에 여러 새로운 입자를 발견했다고 주장했으나, 가짜 신호 발생 원인에 대한 설명 없이 나중에 주장을 철회했다. 또한 이 그룹은 새로운 입자를 지지하는 결과를 체리 피킹하고 무효 결과는 폐기했다는 비판을 받았다.[3][25]
X17 입자는 표준 모형과 일치하지 않으므로, 그 존재는 다른 이론으로 설명되어야 한다.[26]
5. 같이 보기
참조
[1]
논문
Observation of anomalous internal pair creation in 8Be: A possible indication of a light, neutral boson
2016-01-26
[2]
뉴스
Scientists may have discovered fifth force of nature, laboratory announces
https://www.independ[...]
2019-11-21
[3]
뉴스
Evidence of a 'fifth force' faces scrutiny
https://www.quantama[...]
2019-11-20
[4]
뉴스
Has a Hungarian physics lab found a fifth force of nature?
http://www.nature.co[...]
2016
[5]
논문
Protophobic fifth force interpretation of the observed anomaly in 8Be nuclear transitions
https://zenodo.org/r[...]
2016
[6]
arXiv
New evidence supporting the existence of the hypothetic X17 particle
2019-10-23
[7]
뉴스
Physicists claim they've found even more evidence of a new force of nature
https://www.sciencea[...]
2019-11-20
[8]
뉴스
A 'no-brainer Nobel Prize': Hungarian scientists may have found a fifth force of nature
https://www.cnn.com/[...]
2019-11-22
[9]
뉴스
Scientists may have discovered the fifth force of nature – It's not the first time researchers claim to have caught a glimpse of it
https://www.techexpl[...]
2019-11-23
[10]
논문
Shedding light on X17: Community report
https://link.springe[...]
2023
[11]
논문
Towards a New μ→eγ Search with the MEG II Experiment: From Design to Commissioning
2021
[12]
서적
The 22nd International Workshop on Neutrinos from Accelerators
2022
[13]
웹사이트
The MEG II experiment status and exotic searches
https://indico.psi.c[...]
Paul Scherrer Institut
[14]
논문
Status of the X17 search in Montreal
2022
[15]
arXiv
Observation of the X17 anomaly in the 7Li(p,e+e−)8Be direct proton-capture reaction
2022
[16]
논문
Search for pseudoscalar bosons decaying into e+e− pairs in the NA64 experiment at the CERN SPS
https://link.aps.org[...]
2021-12-15
[17]
웹사이트
'X' boson feels the squeeze at NA64
https://cerncourier.[...]
2021-07-22
[18]
arXiv
Search for K+ decays into the π+e+e−e+e− final state
2023
[19]
웹사이트
Dark boson searches at CERN's North Area
https://home.cern/ne[...]
2023-08-28
[20]
웹사이트
Search for the X17 particle with the MEG-II apparatus
https://indico.cern.[...]
[21]
웹사이트
Measurement of the X17 anomaly with the MEG II detector
https://indico.cern.[...]
[22]
웹사이트
Mysterious 'particle X17' could carry a newfound fifth force of nature, but most experts are skeptical
https://www.livescie[...]
2019-12-09
[23]
논문
On the ''X''(17) light-particle candidate observed in nuclear transitions
2019
[24]
논문
Search for a hypothetical 16.7 MeV gauge boson and dark photons in the NA64 Experiment at CERN
2018-06-08
[25]
간행물
This is why the 'X17' particle and a new, fifth force probably don't exist
https://www.forbes.c[...]
2019-11-28
[26]
간행물
Evidence of new X17 particle reported, but scientists are wary
https://www.scientif[...]
2019-12-09
[27]
웹사이트
本当なら世紀の大発見！自然界に第5の力が存在する証拠を発見（ハンガリー研究）
https://www.excite.c[...]
2022-09-03
[28]
논문
Observation of Anomalous Internal Pair Creation in 8Be: A Possible Indication of a Light, Neutral Boson
2016-01-26
[29]
웹인용
Evidence of New X17 Particle Reported, but Scientists Are Wary
https://www.scientif[...]
2019-12-09
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