Yksi suuren hadronin kolarittimen ilmaisimista on löytänyt uuden hiukkasen, joka koostuu neljästä hurmioituneesta kvarkista. Fyysikot uskovat, että tämä on ensimmäinen edustamaton luokka hiukkasista.
Di-J / ψ-ehdokkaiden (oikeassa alakulmassa) kaksiulotteinen jakauma ja sen projektiot vasempaan alaosaan (M) (1) μμ ja (ylempi) M (2) μμ. Läsnä on neljä komponenttia, koska kukin projektio koostuu signaali- ja tausta J / ψJ / ψ-ehdokkaista. Tarrat J / ψ1, 2 ja bkg1,2 edustavat vastaavasti signaalin ja taustan vaikutusta jakautumiseen M (1), (2) μμ.
LHCb (Large Hadron Collider kauneuskoe) -yhteistyössä on löydetty uuden tyyppinen nelikvarkihiukkas, jota ei ole koskaan ennen nähty. Löytö esiteltiin äskettäin järjestetyssä seminaarissa CERN: ssä, ja sitä kuvataan myös artikkelissa arXiv-esipainatussivustolla. Tämä löytö auttaa tutkijoita ymmärtämään kvarkeja - maailmankaikkeuden standardimallin perustahiukkasia.
Ne yleensä yhdistyvät kahden ryhmän (kvarkki - antikarkki) tai kolmen muodostamiseksi protoneiksi ja neutroneiksi. Suurempia hiukkasia pidetään eksoottisina, mutta tutkijat ovat jo kauan oletaneet, että ne voivat koostua neljästä tai viidestä kvarkista (ns. Tetrakvarkit ja viisikvaarit). Viime vuosina kokeilut suurella hadronin törmäyksellä (LHC) ovat vahvistaneet tällaisten hadronien olemassaolon. Ne ovat ihanteellisia vahvan ydinvoiman tutkimiseen, joka on yksi maailmankaikkeuden neljästä perusvoimasta, joka sitoo protoneja, neutroneja ja atomiytimiä.
"Äskettäin löytämämme hiukkaset ovat ensimmäisiä, jotka koostuvat samantyyppisistä raskaista kvarkeista: kahdesta hurmioituneesta kvarkista ja antiikkäristä", LHCb: n tiedottaja Giovanni Passaleva sanoo. "Tähän asti LHCb ja muut kokeet ovat rekisteröineet vain korkeintaan kahden raskaan kvarkin tetrakvarkeja, ja yhdessäkään niistä ei ole ollut enemmän kuin kahta samantyyppistä kvarkkia."
LHCb-ryhmä laski uusien tetrakvarkkien T cccc etsimiseksi niiden mahdollisen massan ja tutki ilmaisimella saatuja tietoja LHC: n ensimmäisen ja toisen käynnistyksen aikana vuosina 2009-2013 ja 2015-2018. Hän löysi kaksi energiansiirtymää 6900- ja 6400-6600 megaelektronvolteilla. Yrittäessään kuvata saatuja tuloksia, tutkijat löysivät yli viisi standardipoikkeamaa alueella 6200-7400 megaelektronivolt. Tämä riittää ilmoittamaan uuden hiukkasen löytämisestä. Lisäksi tällaiset hyppyt vastaavat massaa T cccc. "Tämä partikkeli on ainutlaatuinen - eksoottinen hadron, joka sisältää neljä kvarkkia kahden tai kolmen sijaan tavallisissa ainehiukkasissa ja ensimmäinen sisältää raskaita kvarkkeja", tutkijat sanovat.
Ei ole vielä selvää, onko uusi hiukkanen "todellinen tetrakärki", eli tiukasti sidottujen neljän kvarkin järjestelmä, vai koostuuko se kahdesta tavallisesta parista. Joka tapauksessa uusi hiukkanen auttaa teoreetikoita testaamaan kvanttikromodynamiikan malleja, jotka kuvaavat hiukkasten vahvaa vuorovaikutusta. Kirjailijat aikovat jatkaa tutkimusta LHCb: n kolmannen käynnistyksen aikana, maaliskuussa 2021.