Üks suure hadronite põrkaja detektoritest on avastanud uue osakese, mis koosneb neljast võlutud kvargist. Füüsikud usuvad, et see on kirjeldamata osakeste klassi esimene esindaja.
Di-J / ψ kandidaatide (alumine parempoolne) kahemõõtmeline jaotus ja selle projektsioonid M (1) μμ ja (ülemise) M (2) μμ suhtes. Neli komponenti on olemas, kuna iga projektsioon koosneb signaali ja tausta J / ψJ / ψ kandidaatidest. Sildid J / ψ1, 2 ja bkg1,2 tähistavad vastavalt signaali ja tausta panust jaotusesse M (1), (2) μμ.
LHCb (Suure Hadron Collideri ilueksperiment) koostöös on leitud uut tüüpi neljakvarrikne osake, mida pole kunagi varem nähtud. Avastust tutvustati hiljutisel seminaril CERNis ja seda kirjeldatakse ka arXivi eeltrükisaidi artiklis. See avastus aitab teadlastel mõista kvarke - universumi standardmudeli põhiosakesi.
Tavaliselt liituvad nad prootonite ja neutronite moodustamiseks kaheks (kvark - antikvaar) või kolmeks rühmaks. Suuremaid osakesi peetakse eksootilisteks, kuid teadlased on juba pikka aega oletanud, et need võivad koosneda neljast või viiest kvarkist (nn tetrakvargid ja viisnurgad). Viimastel aastatel on katsed suure hadronite põrkeseadmega (LHC) kinnitanud selliste hadronite olemasolu. Need sobivad ideaalselt tugeva tuumajõu, ühe nelja universumi põhijõu uurimiseks, mis seob prootonid, neutronid ja aatomituuma.
"See osake, mille just avastasime, koosneb esimesena sama tüüpi rasketest kvarkadest: kahest võlutud kvargist ja antiikkääridest," ütles LHCb pressiesindaja Giovanni Passaleva. "Siiani on LHCb ja muud katsed registreerinud ainult maksimaalselt kahe raske kvargiga tetrakvarke ja mitte üheski neist polnud rohkem kui kaks sama tüüpi kvarki."
Uute tetrakvarkide T cccc otsimiseks arvutas LHCb meeskond nende võimaliku massi ja uuris detektoril saadud andmeid LHC esimese ja teise käivitamise perioodidel aastatel 2009-2013 ja 2015-2018. Ta leidis kaks energiapinget vahemikus 6900 ja 6400–6600 megaelektronvolti. Püüdes kirjeldada saadud tulemusi, leidsid teadlased enam kui viis standardhälvet vahemikus 6200-7400 megaelektronvolti. See on piisav, et teatada uue osakese avastamisest. Pealegi vastavad sellised hüpped massi T cccc-le. "See osake on ainulaadne - eksootiline hadron, mis sisaldab tavalistes aineosakestes kahe või kolme asemel nelja kvarki ja esimene sisaldab raskeid kvarke," väidavad teadlased.
Veel pole selge, kas uus osake on "tõeline tetrakvark", st tihedalt seotud nelja kvarki süsteem või koosneb see kahest tavalisest paarist. Igal juhul aitab uus osake teoreetikutel katsetada kvantkromodünaamika mudeleid, mis kirjeldavad osakeste tugevat vastasmõju. Autorid kavatsevad uurimist jätkata LHCb kolmanda käivitamise ajal, märtsis 2021.
