1970-luvulla kehitetty hiukkasfysiikan standardimalli selittää tunnetut alkeishiukkaset sekä niiden väliset vuorovaikutukset. Teoria on kestänyt kaikki viime vuosikymmenien aikana kehitetyt testit, joten sen asema on erittäin vakaa.

Hiukkasmaailmassa ainoastaan neutriino-oskillaatiot ja niihin liittyvät neutriinojen massat jäävät standardimallin ulkopuolelle. Ne eivät silti tuota kovin suurta ongelmaa, koska ne olisi voitu yhdistää standardimalliin alun perinkin.

Nyt kolme erillistä tutkimusta on kerännyt viitteitä niin sanotun leptonien universaalisuussäännön rikkoontumisesta. Tämä sääntö on yksi standardimallin perusoletuksista.

Vaikka mikään tutkimuksista ei yksinään ole riittävän luotettava, ne kaikki osoittavat samaan suuntaan. Yhdessä kolme tutkimusta antavat jopa 99,95 prosentin todennäköisyyden, ettei leptonien universaalisuus päde.

"Tulosten varmistuminen osoittaisi kohti uusia hiukkasia tai vuorovaikutuksia, ja sillä voi olla perustavanlaatuisia vaikutuksia hiukkasfysiikan ymmärrykseemme", todetaan kansainvälisen tutkijatiimin raportissa.

Leptonien universaalisuussäännön mukaan elektronin, myonin ja tau-hiukkasten vuorovaikutukset poikkeavat toisistaan vain, koska hiukkasilla on erisuuruiset massat. Kolmen uuden tutkimuksen mukaan tau-hiukkaset kuitenkin hajoavat muiksi hiukkasiksi hieman nopeammin kuin universaalisuussäännön mukaan voisi olettaa.

Saavutettu 99,95 prosentin todennäköisyys ei vielä riitä tutkijoille. Siksi tarvitaan lisää havaintoja ennen kuin voidaan varmuudella sanoa, että hiukkasfysiikan standardimalli on murrettu.

Aiheesta julkaistu tutkimus (englanniksi)