Οι επιστήμονες στο Cern επιβεβαιώνουν την ύπαρξη των tetra-quarks

Οι επιστήμονες στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) του  Ευρωπαϊκού Οργανισμού Πυρηνικών Ερευνών (CERN) επιβεβαίωσαν την ύπαρξη μιας νέας κατηγορίας εξωτικών σωματιδίων γνωστά ως "tetraquarks."

Η ανακάλυψη έγινε από ερευνητές από το Πανεπιστήμιο των Συρακουσών (Syracuse) που ανέλυσαν τα δεδομένα που συγκεντρώθηκαν από το πείραμα LHCb στο CERN.

Τα κουάρκ, τα θεμελιώδη σωματίδια που απαρτίζουν τα πρωτόνια και τα νετρόνια, έρχονται σε έξι διαφορετικές "γεύσεις" - πάνω, κάτω, παράξενο, κορυφή , πυθμένας  και γοητευτικό. Κάθε κουάρκ έχει ένα ισοδύναμο αντιύλης γνωστό ως αντί-κουάρκ. Κουάρκ συνήθως έρχονται σε συσκευασίες των δύο ή τριών. Τα πρωτόνια και τα νετρόνια - που περιέχονται εντός του πυρήνα ενός ατόμου - αποτελούνται από τρία κουάρκ συνδεδεμένα μεταξύ τους.

Το μοντέλο του 1964. από τους Murray Gell-Mann και George Zweig. που πρότεινε για πρώτη φορά την ύπαρξη των κουάρκ αξιώνει επίσης την ύπαρξη των tetraquarks (τετρακουάρκ), που αποτελούνται από τέσσερα κουάρκ, και των pentaquarks (πεντακουάρκ) αποτελούνται από πέντε κουάρκ. 

Τον περασμένο Αύγουστο, οι επιστήμονες στο Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων του CERN ανακοίνωσαν την ανακάλυψη ενός πεντακουάρκ, στο οποίο τα κουάρκ ήταν τοποθετημένα σε ένα σχέδιο που δεν είχαν ξαναδεί σε πάνω από 50 χρόνια πειραματικών αναζητήσεων. Πριν από αυτό, το 2014, τα πειράματα σε LHC είχαν επίσης παράσχει ισχυρές ενδείξεις για την ύπαρξη ενός tetraquark.

Και, νωρίτερα αυτό το χρόνο, φυσικοί στη συνεργασία DZero - ένα από τα δύο πειράματα που διεξάγονται στο Fermilab του Tevatron Collider πριν να κλείσουν το 2011 - ανακοίνωσαν την ανακάλυψη του Χ (5568), που πιστεύεται ότι περιέχει τέσσερις διαφορετικές γεύσεις των κουάρκ και αντικουάρκ - πυθμένας, παράξενο, πάνω και κάτω. Ωστόσο, η ανακάλυψη έγινε δεκτή με σκεπτικισμό από τους επιστήμονες στο CERN αφού απέτυχαν να την επιβεβαιώσουν.
Η εικόνα δείχνει τα δεδομένα (μαύρες κουκίδες) της κατανομής μάζας που προκύπτουν από την ένωση του J / ψ και φ μεσόνια, όπου η συμβολή των τεσσάρων εξωτικών σωματιδίων τίθεται ως αποδεικτικό στοιχείο από τις τέσσερις κορυφούμενες δομές στο κάτω μέρος. Credit: CERN

Τα νέα σωματίδια, που περιγράφονται σε δύο μελέτες που δημοσιεύονται σε απευθείας σύνδεση στο  arXiv, έχουν ονομαστεί Χ (4140), Χ (4274), Χ (4500) και Χ (4700), με βάση τις αντίστοιχες μάζες τους σε mega-electronvolts (ηλεκτρονιοβόλτ). Κάθε σωματίδιο περιέχει δύο κουάρκ, γοητευτικό και δύο παράξενα κουάρκ. Αυτό σηματοδοτεί την πρώτη φορά που τέσσερα κουάρκ, σωματίδια που αποτελούνται εξ ολοκλήρου από βαριά quarks, έχουν ανακαλυφθεί.

«Αυτό που έχουμε ανακαλύψει είναι ένα μοναδικό σύστημα,"  δήλωσε στο περιοδικό Symmetry, ο Tomasz Skwarnicki, καθηγητής φυσικής στο Πανεπιστήμιο των Συρακουσών, ο οποίος ήταν μέλος της ομάδας που επιβεβαίωσε την ύπαρξη των σωματιδίων tetraquark,. "Έχουμε τέσσερις εξωτικά σωματίδια του ίδιου τύπου. Είναι η πρώτη φορά που έχουμε δει αυτό και η ανακάλυψη αυτή ήδη μας βοηθά να γίνει διάκριση μεταξύ των θεωρητικών μοντέλων. "
thecuriosityofcat
6/7/2016

0 σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου