a CERN LHCb együttműködésének fizikusai új tetraquark részecskét fedeztek fel, x(6900) néven, amely két varázsa kvarkból és két varázsa antikvarkból áll.
X(6900), egy tetraquark részecske, amely két charm kvarkból és két charm antikvarkból áll. Kép hitel: CERN.
a kvarkok pontszerű elemi részecskék, amelyek jellemzően két (mezon) vagy három (Barion) csomagból állnak, amelyek közül a legismertebb a proton és a neutron-mindegyik három kvarkból áll.
a kvark hat típusa — vagy íze — közül lehet választani: fel, le, furcsa, báj, alsó és felső. Mindegyiküknek van egy antianyag megfelelője is.
alapvető 1964-es tanulmányukban Murray Gell-Mann és George Zweig amerikai fizikusok javasolták a kvark modellt, és megemlítették annak lehetőségét, hogy egy kvark – antikvark pár egy minimális mezon vagy Barion kvark konfigurációhoz tetra-és pentaquarkokat képezzenek.
50 évbe telt azonban, hogy a fizikusok egyértelmű kísérleti bizonyítékot szerezzenek ezen egzotikus részecskék létezéséről.
2014 áprilisában az LHCb együttműködés olyan méréseket tett közzé, amelyek kimutatták, hogy a Z(4430)+ részecske négy kvarkból áll.
egy évvel később az LHCb fizikusai két pentakvark megfigyelését jelentették, Pc(4450)+ és Pc(4380)+.
“a négy kvarkból álló részecskék már egzotikusak, és a most felfedezett részecskék az elsők, amelyek négy azonos típusú nehéz kvarkból állnak, konkrétan két charm kvarkból és két charm antikvarkból” – mondta Dr. Giovanni Passaleva, az LHCb együttműködés leköszönő szóvivője.
“mostanáig az LHCb és más kísérletek csak két nehéz kvarkot figyeltek meg, és egyet sem kétnél több azonos típusú kvarkot.”
az LHCb csapata az X(6900) tetraquarkot részecskevadász technikával találta meg, hogy az ütközési események feleslegét, az úgynevezett “ütközést” keresse az események sima hátterén.
A Large Hadron Collider első és második, 2009-től 2013-ig, illetve 2015-től 2018-ig tartó LHCb-adatállományának átvizsgálása során bukkantak egy pár J/Anavar részecske tömegeloszlásában, amelyek egy charm quarkból és egy charm antiquarkból állnak.
a bump statisztikai szignifikanciája több mint öt szórás, az új részecske felfedezésének szokásos küszöbértéke, és olyan tömegnek felel meg, amelynél a négy charm kvarkból álló részecskék várhatóan léteznek.
” ezek az egzotikus nehéz részecskék extrém és mégis elméletileg meglehetősen egyszerű eseteket kínálnak olyan modellek tesztelésére, amelyek felhasználhatók a közönséges anyagrészecskék, például a protonok vagy a neutronok természetének magyarázatára” – mondta Dr. Chris Parkes, az LHCb együttműködés bejövő szóvivője.
“ezért nagyon izgalmas látni, hogy először ütköznek a nagy Hadron ütközőben.”
a felfedezést egy, a arXiv.org preprint szerver.
R. Aaij et al (LHCb együttműködés). 2020. A szerkezet megfigyelése a J / Davis-páros tömegspektrumban. CERN-EP-2020-115, LHCb-PAPER-2020-011; arXiv: 2006.16957