في المعهد الهنغاري لأبحاث النواة ATOMKI، لاحظ الفيزيائيون شيئًا غريبًا: في اضمحلال نوى ذرية مثارة، تتولد أحيانًا أزواج من الإلكترون والبوزيترون تتناثر بزاوية غير عادية. وكأن هناك جسيمًا وسيطًا غير مرئي يختبئ بينهما، يظهر للحظة ثم يختفي. أُطلق على هذه الإشارة اسم "شذوذ ATOMKI"، والجسيم الافتراضي سُمي بوزون X(17)، لأن كتلته حوالي 17 ميغا إلكترون فولت (أي أثقل من الإلكترون بحوالي 34 مرة).
للتحقق مما إذا كان هذا الجسيم يمكن أن يوجد وكيف يتفاعل مع الإلكترونات، جمع مؤلفو الدراسة الجديدة بيانات من العديد من التجارب المختلفة: من قياسات فائقة الدقة للخصائص المغناطيسية للإلكترون إلى تجارب على المسرعات حيث تصطدم حزم الجسيمات بأهداف. استنتجوا قيودًا على قوة تفاعل X(17) مع الإلكترونات. اتضح أن العديد من الاحتمالات — مثل السلمي (scalar) أو شبه السلمي (pseudoscalar) (عندما لا يكون للجسيم دوران مغزلي) — غير متوافقة مع الملاحظات بسبب حفظ التكافؤ (parity). الخيار المحوري-المتجهي النقي (spin 1، لكن بسلوك خاص تحت الانعكاس المرآتي) مستبعد بثقة 98%.
هذه النتيجة لا تثبت وجود X(17)، لكنها تضع إطارًا واضحًا للبحث المستقبلي. إذا كان الجسيم موجودًا، فيجب أن يكون متجهًا ويتفاعل مع الإلكترونات بطريقة محددة بدقة. الآن يعرف المجربون ما الذي يبحثون عنه، ويمكنهم ضبط كواشفهم على الإشارة المطلوبة.
كتلة 17 MeV تعادل تقريبًا 34 ضعف كتلة الإلكترون، لكنها أقل بآلاف المرات من كتلة البروتون. مثل هذا الجسيم الخفيف يمكن أن يتولد في انتقالات نووية، كما في تجارب ATOMKI.
فكرة جسيم وسيط بكتلة صغيرة واقتران ضعيف تذكرنا بـ"الفوتونات المظلمة" من الخيال العلمي — حاملات غير مرئية لقوى جديدة قد تفسر المادة المظلمة.