Hity stále prichádzajú z Fermiho národného urýchľovacieho laboratória Ministerstva energetiky. Zatiaľ tento mesiac laboratórium oznámilo objav vzácneho jediného top kvarku a potom zúžilo medzeru - vlastne dvakrát - pre hmotu nepolapiteľnej Higgsovej bosónovej častice alebo „bohovej častice“, o ktorej sa uvažovalo, že poskytne všetky ostatné častice. ich hmotnosť.
Vedci teraz objavili novú, úplne neoretizovanú časticu, ktorá spochybňuje to, čo si fyzici mysleli, že vedia o tom, ako sa kvarky spájajú do formy hmoty. Nazývajú to Y (4140), čo odráža jeho nameranú hmotnosť 4140 Mega-elektrónových voltov.
„Musí sa nám niečo snažiť povedať,“ povedal Jacobo Konigsberg z Floridskej univerzity, hovorca tímu detektorov zrážok spoločnosti Fermilab. "Zatiaľ si nie sme istí, čo to je, ale buďte si istí, že budeme ďalej počúvať."
Hmota, ako ju poznáme, pozostáva zo stavebných blokov nazývaných kvarky. Kvarky sa vzájomne spájajú rôznymi spôsobmi, aby sa vytvorili ďalšie častice: mezóny vyrobené z dvojice kvark-antikvark a baryóny vyrobené z troch kvarkov.
Nedávno však elektrónový pozitrónový zrážač v Stanfordovom národnom akcelerátorovom laboratóriu a japonskom laboratóriu KEK odhalil príklady zložených štruktúr kvarkov - pomenovanýchX aYčastice - to nie sú obvyklé mezóny a baryóny. Spolupráca detektora Collider pri Fermilab (CDF) teraz našla dôkazy pre časticu Y (4140).
Častica Y (4140) sa rozpadá na pár ďalších častíc, J / psi a phi, čo fyzikom naznačuje, že by to mohla byť zmes kvarných kúziel a anticharm. Charakteristiky tohto úpadku však nezodpovedajú konvenčným očakávaniam tohto zloženia. Ďalšími možnými interpretáciami, ktoré presahujú jednoduchú štruktúru kvark-antikvark, sú hybridné častice, ktoré tiež obsahujú gluóny alebo dokonca kombinácie štyroch kvarkov.
Vedci spoločnosti Fermilab pozorovali častice Y (4140) v rozpadu oveľa častejšie vyrábanej častice obsahujúcej spodný kvark, ktorá sa nazýva B + mezón. Prešli biliónmi protónovo-antiprotónových zrážok z Fermilabovho Tevatronu a zistili malý odber B + mezónov, ktorý sa nečakane rozpadol. Ďalšia analýza ukázala, že mezóny B + sa rozpadali na Y (4140).
Častica Y (4140) je najnovším členom rodiny častíc s podobnými neobvyklými vlastnosťami, ktoré pozorovali v posledných niekoľkých rokoch experimentátori vo Fermilabovom Tevatrone, ako aj v KEK a laboratóriu SLAC, ktorý pôsobí v Stanforde prostredníctvom partnerstva s USA. Oddelenie energetiky.
"Gratulujeme CDF k prvým dôkazom nového neočakávaného stavu Y, ktorý sa rozpadne na J / psi a phi," uviedol hovorca KEK japonský fyzik Masanori Yamauchi. „Tento stav môže súvisieť so stavom Y (3940) objaveným Belle a môže to byť ďalší príklad exotického hadrónu obsahujúceho kúzelné kvarky. Pokúsime sa tento stav potvrdiť v našich vlastných údajoch spoločnosti Belle. “
Teoretickí fyzici sa snažia dekódovať pravú povahu týchto exotických kombinácií kvarkov, ktoré nespadajú do nášho súčasného chápania mezónov a baryónov. Medzitým experimentanti šťastne pokračujú v hľadaní ďalších takýchto častíc.
„Staviame na našich znalostiach kúsok po kúsku,“ povedal hovorca Fermilab Rob Roser, „as dostatočným počtom kusov pochopíme, ako táto hádanka zapadá do seba.“
Pozorovanie Y (4140) je predmetom článku, ktorý CDF predložila Listy o fyzickom preskúmaní tento týždeň. Okrem oznámenia Y (4140) predstavuje experimentálna spolupráca na CDF tento týždeň na Moriondskej konferencii o kvantovej chromodynamike v Európe viac ako 40 nových výsledkov vrátane objavu výroby elektroslabého top kvarku a nového limitu na Higgsov bozón v zhode s experimentátormi zo spolupráce Fermilab's DZero.
Zdroj: Fermilab
