LHC (veliki hadronski sudarač čestica) je još jednom uradio ono što najbolje radi – sudara delove materije i pronalazi nove čestice u krvoproliću.

Ovog puta fizičari su naišli na pravog šarmera. To je čestica četiri puta teža od protona i može pomoći da se ospore neke ideje o tome kako se ova vrsta materije drži zajedno.

Videli smo mnogo zanimljivih novih čestica iz saradnje CERN-a sa velikim Hadron Collider-om “lepota” (LHCb), koja je mala sestra ATLAS-a i CMS eksperimenta koji su nam doneli poznati Higgs boson prije nekoliko godina.

Eksperimenti koji se odvijaju u CERN-ovim sudaračima svi uključuju ubrzavanje materije i onda ju brzo sudaraju. Rezultat praska energije dovodi do kiše čestica različitih svojstava, od kojih većinu dobro poznajemo.

Pokretanje ovih eksperimenata iznova i iznova i izrada matematike o veličinama i ponašanju čestica, kako se one formiraju i međusobno komuniciraju, mogu povremeno pružiti nešto drugačije.

Sada možemo zvanično dodati novu vrstu bariona u zoološki vrt čestica, onog koji je već bio predviđen da postoji, ali nikada ranije nije opažen.

Dva bariona sa kojima ste sigurno najviše upoznati su oni koji čine atomsko jezgro, zvani protoni i neutroni.

Barioni su efektivno tripleti manjih čestica nazvanih kvarkovi, što se smatraju elementarnim česticama što znači da ih ne čini ništa manje.

Kvarkovi dolaze u različitim ukusima, čudno nazvanim, dole, na vrhu, na dnu, šarm i čudno. To su kombinacije ovih koje nam daju različite bozone. Trenutni modeli predviđaju da postoji puno načina na koje kvarkovi mogu napraviti barione, sa nekim češćim od drugih.

Protoni se sastoje od dva up (gore) kvarka i jednog down (nadole) kvarka, dok su neutroni dva dole kvaraka i jedan gore kvark. Ovi kvarkovi se drže pod nazivom jaka nuklearna sila, koja je uzrokovana zamenom čestica zvanim gluoni. Nikad ne dozvolite da se kaže da fizičari nemaju smisao za humor.

Ovaj novi barion je napravljen kada su dva šarm-kvarka i jedan vezani zajedno – dobili manje muhasto ime Xi cc ++, tako da svi ne mogu biti pobednici.

Kvarkovi imaju različite mase, a šarm je težak. To čini ovaj barion teškim, što je dobra vijest za fizičare čestica.

“Pronalaženje dvojno teškog kvarkarnog bariona je od velikog interesovanja jer će obezbediti jedinstveno sredstvo za dalju sondu kvantne hromodinamike, teoriju koja opisuje snažnu interakciju, jednu od četiri osnovne silw”, rekao je Giovanni Passaleva, portparol LHCb kolaboracije.

Vidjeti kako se ova čestica drži zajedno u odnosu na predviđanja trenutnih modela će pomoći da teoretske ideje budu dobri potresene.

Budući da su napravljeni od dva teška kvarka, Xi cc ++ bi trebalo da bude malo drugačije strukture od protona i neutrona.

Za razliku od drugih barionova, u kojima tri kvarkova obavljaju jedan složen ples jedan pored drugog, očekuje se dvostruki teški barion koji deluje kao planetarni sistem, gde dva teška kvarka igraju ulogu teških zvezda okruženih jednim drugim, sa lakšim kvarkom koji se okreće oko ovog binarnog sistema “, kaže bivši portparol kolaboracije Guy Wilkinson.

Ako se pitate gde se ovaj barion sve vrijeme krije, kao i mnoge čestici, one se ne zadržavaju dugo. Nije se video direktno, ali su ga prepoznali preko čestice u koju se probio.

LHCb eksperiment je šampion u otkrivanju ovih vrsta produkata raspada, kao i stvaranja teških kvarkova.

Otkriće ima visoku statističku značajnost od 7 sigma. Fizičari otvaraju šampanjac na 5 sigma, tako da možemo biti prilično sigurni da su Xi cc ++ proizvedeni.

Ako igrate Standardni model bingo, to je još jedna za prelazak sa liste.

Ovo istraživanje je objavljeno u časopisu Physical Review Letters.

Izvor: https://www.sciencealert.com/physicists-at-cern-have-just-found-a-new-particle-related-to-the-proton

Advertisements