- Dünyanın en güçlü parçacık hızlandırıcısı olan Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’ndaki (LHC) proton çarpışmaları, bilinmeyen üç egzotik parçacığı ortaya çıkardı.
- Nadir bir garip kuarka ve bir çift çift yüklü tetrakuark içeren ilk pentakuarktır .
CERN’deki parçacık hızlandırıcı LHC, iki yeni egzotik parçacık türünü tespit edebildi. Bunlar, garip bir kuark ve bir çift çift yüklü tetrakuark içeren pentakuarklardır.
Cenevre, İsviçre). Şimdiye kadar fizik , maddenin temel yapı taşları olan kuarkları yalnızca ikili veya üçlü çiftler olarak biliyordu. Proton ve nötronların çekirdeğinde üçer kuark bulunurken, mezonların çekirdeğinde bir kuark ve bir antikuark bulunur. Parçacık hızlandırıcılar , son zamanlarda araştırmacıların tetrakuarklar , pentakuarklar ve bir hekzakuark da dahil olmak üzere üçten fazla kuark içeren yeni parçacıkları keşfetmelerini sağladı.
“Ne kadar çok analiz yaparsak, o kadar çok egzotik hadron türü buluruz. Şimdi parçacık fiziğine ilişkin Standart Modelimizin temelini oluşturan hadronların parçacık hayvanat bahçesiyle karşılaşıldığı 1950’lerdekine benzer bir keşif dönemine tanık oluyoruz. Şimdi parçacık hayvanat bahçesi 2.0’ı yaratıyoruz,” diye açıklıyor CERN araştırma merkezindeki LHCb işbirliğinden Niels Tuning.
Garip kuark ile Pentaquark
Manchester Üniversitesi’nden yapılan açıklamaya göre, dünyanın en güçlü parçacık hızlandırıcısı olan CERN’in Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’ndaki (LHC) bir proton çarpışmasında garip kuarka sahip ilk pentakuark keşfedildi. Kütlesi 4.338 megaelektronvolt olan beş kuarklı parçacık, iki ağır tılsımlı kuark ve bir garip kuark içerir. Atom çekirdeğinin yapı taşlarında her iki kuark türü de yoktur. Parçacığın keşfi, 15 sigma değerinde bir öneme sahiptir ve bu nedenle, üzerindeki bir keşfin önemli olarak sınıflandırıldığı beş sigma eşiğinin oldukça üzerindedir.
İki alt birimin mi yoksa beşlinin mi yapısı?
Fizikçilere göre yeni keşfedilen pentakuarkın kütlesi, beş kuarkın nasıl bağlantılı olduğu sorusuna yanıt verebilir. Şimdiye kadar fizik, bu tür çoklu kuark parçacıklarındaki tüm kuarkların birbirine eşit derecede güçlü bir şekilde bağlı olup olmadığını veya bu tür çoklu kuark parçacıklarının kuark üçlüleri ve çiftlerinin gevşek bir şekilde bağlı iki alt biriminden oluşup oluşmadığını yanıtlayamadı. Bununla birlikte, LHC’nin 2019 parçacık eğrisi, iki alt birimli bir yapının muhtemel olduğuna dair kanıt sağladı.
Yeni keşfedilen pentakuark da muhtemelen iki alt birimden oluşuyor. “Pentaquark’ın kütlesi, baryon mezon üretimi için eşikte. Bu, üç kuarklı bir baryon ve bir kuark-antikuark mezonun gevşek bağlı bir kombinasyonu olarak bir yorum önerebilir,” diye açıklıyor LHCb işbirliğinin fizikçileri.
Çift yüklü tetrakuark
Araştırmacılar ayrıca çift yüklü bir tetrakuark ve nötr tetrakuark partneri keşfettiler. Bu, bu türden bir parçacığın ilk tespitidir.İki tetrakuarkın her birinin kütlesi 2.9 gigaelektronvolttur. Bir tılsım kuarkından ve garip bir antikuarktan oluşurlar. Ayrıca, parçacıklardan biri yukarı kuark ve aşağı antikuark içerirken, parçacıklardan biri de aşağı kuark ve yukarı antikuark içerir.
Fizikçilere göre, parçacıklar muhtemelen bir kuantum mekanik sisteminin iki durumunu temsil eden izospin ortaklarıdır. Ancak, başka ortakların olup olmadığı ve dört kuarkın nasıl birleştiği hala net değil. İki tetrakuarkın tespiti 6.5 ve 8’lik bir öneme ulaştı.
“Yeni egzotik parçacıklar bulur ve özelliklerini ölçersek, teorisyenlerin bu egzotik hadronların birleşik bir modelini geliştirmelerine yardımcı olacaktır. Ayrıca, protonlar ve nötronlar gibi geleneksel parçacıkları daha iyi anlamamıza yardımcı oluyor” diye açıklıyor LHCb sözcüsü Chris Parkes.