Innovatieve zoektocht naar zware neutrale leptonen met behulp van uitgestelde datasets in CMS

De huidige kennis in de deeltjesfysica is gebundeld in het zogenaamde Standaardmodel. Een van de belangrijkste bezigheden van de moderne experimentele deeltjesfysica bestaat uit het zoeken naar fenomenen die niet door het Standaardmodel verklaard worden. Dit onderzoek behandelt de experimentele bevestiging van een theorie die een aantal problemen van het Standaardmodel oplost in verband met neutrino’s. Neutrino’s zijn elementaire deeltjes die volgens het Standaardmodel massaloos zijn, maar er is indirect experimenteel bewijs dat ze toch massa dragen. Dit onderzoek zal naar de sporen zoeken van een nieuw type neutrino, dat veel zwaarder is dan de gekende neutrino’s en kan verklaren waarom die laatste zo licht zijn. Bovendien wordt dit zware type neutrino niet ad hoc geponeerd: het vervolledigt als het ware een zekere symmetrie die in het huidige Standaardmodel ontbreekt. Dergelijke zoektochten zijn al eerder uitgevoerd, tot nu toe echter zonder ontdekking. Dit onderzoek is innovatief in die zin dat het een nieuwe dataset benut, die qua inhoud sterk verschilt van alle tot nu toe gebruikte datasets. Deze dataset belooft heel gevoelig te zijn aan de mogelijke aanwezigheid van zware neutrino’s. Het uiteindelijke doel van dit onderzoek bestaat dus uit ofwel het vinden van een nieuw type neutrino, ofwel het uitsluiten van een bepaald massabereik. De vorige zoektochten hebben dergelijke limieten al gesteld, maar verwacht wordt dat dit onderzoek ze fel zal kunnen aanscherpen.