Tutkijat ovat löytäneet ensimmäiset vihjeet siitä, että kvarkit, subatomiset hiukkaset, voivat sulautua toisiinsa ja vapauttaa kymmeniä kertoja enemmän energiaa kuin reaktiot tähtien sisätiloissa, Nature-lehdessä julkaistun artikkelin mukaan.
"Tetrakarkkien törmäysten pitäisi johtaa noin 200 MeV energian vapautumiseen, mikä on noin 10 kertaa enemmän kuin synnyttää lämpöydinreaktioita. Tähän mennessä tällaisilla reaktioilla ei ole käytännön sovellusta, koska hiukkasilla, joissa ne voivat esiintyä, on erittäin lyhyt käyttöikä. Toisaalta kaikki tämä viittaa mahdollisuuteen vakaan eksoottisen aineen olemassaoloon, joka koostuu "kauniista" kvarkeista "- sanoi fyysikko Gerald Miller Washingtonin yliopiston Seattlesta kommentoidessaan löytöä.
Nykykäsitteiden mukaan kaikki alkeishiukkaset koostuvat pienistä esineistä, joita fyysikot kutsuvat kvarkeiksi. Protonit, neutronit ja muut "raskaat" partikkelit, joita kutsutaan baryoneiksi, sisältävät kolme kvarkkia. Niiden pienemmät kollegat, niin sanotut mesonit, sisältävät kaksi elementtiä - "tavallisen" kvarkin ja antiquarkin, joka on antiaineen perusosa.
Periaatteessa nykyiset fysikaaliset teoriat eivät sulje pois mahdollisuutta, että voi esiintyä alkeishiukkasia, jotka koostuvat neljästä tai jopa viidestä erivärisestä "kvarkista". Suhteellisen äskettäin tutkijat ovat alkaneet löytää merkkejä sellaisten hiukkasten, tetra- ja pentakvarkkien olemassaolosta, joiden olemassaolosta löytyi jälkiä LHC: stä ja Tevatron-törmäyskoneesta.
Heidän löytönsä, samoin kuin eksoottisen xi-baryonin, kaksinkertaisen positiivisen varauksen omaavan erittäin raskaan hiukkasen löytäminen, sai Tel Avivin ja Chicagon yliopiston teoreettiset fyysikot Marek Karlinerin ja Jonathan Rosnerin miettimään, kuinka he saattavat tällaiset hiukkaset ja miksi ne pysyvät vakaina epätavallisen pitkään.
Analysoimalla niiden ominaisuuksia tutkijat tulivat siihen tulokseen, että tetra- ja xy-baryoneja tulisi muodostua muiden, suhteellisen kevyiden, epävakaiden alkeishiukkasten törmäyksissä, jolloin niiden sisällä olevat kvarkit ovat vuorovaikutuksessa keskenään, "vaihtavat paikkaa", menettävät energiaa ja muodostavat enemmän raskaat hiukkaset.
Esimerkiksi kahden yhtä raskasta ja kahta kevyttä kvarkkia sisältävän lambda-barionin fuusiointi johtaa xy-barionien tuotantoon, jotka sisältävät kaksi raskasta ja yhden kevyen kvarkin ja yhden neutronin, joka koostuu kolmesta kevyestä kvarkista, sekä vapautumisen. paljon energiaa.
Samoin fyysikot huomauttavat, että kahden B-mesonin, hiukkasten, joita nyt pidetään "ikkunana" "uuden fysiikan" maailmaan, törmäys johtaa raskaiden tetrakarkkien syntymiseen ja vastaavan määrän energian vapautumiseen sekä gammasäteilyyn.
Mainosvideo:
Tämä prosessi, kuten tutkijat huomauttavat, on eräänlainen analogia auringon ydinreaktioista Auringon ja muiden tähtien sisällä - vety, helium ja muut niiden keskellä olevat valoelementit törmäävät jatkuvasti ja yhdistyvät raskaammiksi elementeiksi, kuten happeksi, litiumiksi, hiileksi tai raudaksi, vapauttaen samanaikaisesti valtavia määriä energiaa. Yleensä mitä raskaampia kvarkit ovat törmäävien osuuksien sisällä, sitä enemmän energiaa vapautuu "lämpöarkki" -reaktiossa.
Tälle löydökselle ei ole vielä käytännön sovelluksia, myös sotilaallisia sovelluksia, mutta se viittaa siihen, että maailmankaikkeudessa voi teoriassa esiintyä eksoottisten, mutta stabiilien aineiden tai hiukkasten klustereita, jotka koostuvat melkein kokonaan b-kvarkeista tai muista raskaista subatomisista hiukkasista. Heidän löytönsä, tutkijoiden mukaan, voisi kääntää täysin modernit teoriat maailmankaikkeuden syntymästä ja evoluutiosta.