Wielki Zderzacz Hadronów odkrył nowe cząstki. Przybliżą nas do odkrycia natury materii?

Odkrycia dokonano dzięki Wielkiemu Zderzaczowi Hadronów. Kwarki zazwyczaj występują w grupach po dwa lub trzy tworząc w ten sposób hadrony. Od dawna uważano, że mogą także łączyć się w struktury cztero- lub pięcioelementowe. Istnienie tetra- i pentakwarków potwierdzono dzięki naukowcom z CERN-u, a teraz udało im się odkryć całkiem nową, niespotykaną dotychczas cząstkę.

W ramach eksperymentu LHCb poinformowano o zaobserwowaniu nowego typu tetrakwarka.

– Już samo istnienie cząstek stworzonych z czterech kwarków jest czymś niezwykłym. Teraz odkryliśmy pierwszą cząstkę złożoną z czterech ciężkich kwarków tego samego typu. Jest ona zbudowana z dwóch kwarków powabnych i dwóch antykwarków powabnych. Dotychczas znaliśmy tetrakwarki składające się co najwyżej z dwóch ciężkich kwarków i nigdy nie zawierały one więcej niż dwóch kwarków tego samego typu – mówi Giovanni Passaleva, rzecznik prasowy LHCb.

Egzotyczny hadron został odkryty, gdy rozpadł się na dwa mezony J / ψ, z których każdy składał się z kwarku powabnego i antykwarku powabnego. Cząstka wydaje się być pierwszym znanym tetrakwarkiem zbudowanym w całości z „ciężkich kwarków”.

Nowy tetrakwark nosi nazwę X (6900) – liczba odnosi się do jego masy 6900 MeV / c2. Z kolei litera X oznacza fakt, że fizycy LHCb nie są jeszcze pewni co do kluczowych właściwości cząstki, w tym jej powiązań, parzystości i zawartości kwarków.

Fizycy nie mają jeszcze bowiem pewności, czy mają do czynienia rzeczywiście z nowym tetrakwarkiem, czy z dwoma hadronami składającymi się z dwóch kwarków – za to powiązanymi w strukturę przypominającą molekułę.

Nowe odkrycie – zdaniem pracowników CERN – to okazja do przetestowania modeli teoretycznych, oraz późniejszego ich wykorzystania do wyjaśnienia natury materii.

– To nowe odkrycie dostarcza dalszych kluczowych dowodów na zachowanie kwarków i ich interakcji. Niewątpliwie będzie to bardzo interesujące dla teoretyków pracujących nad lepszym zrozumieniem egzotycznych hadronów. Dane, które będziemy gromadzić za pomocą zmodernizowanego detektora [LHCb] w nadchodzących latach, pozwolą nam rozszerzyć poszukiwania kolejnych takich cząstek i mogą rozwiązać raz na zawsze dyskusję na temat ich podbudowy – mówi Tim Gershon z University of Warwick.