Unul dintre detectoarele Colectorului de Hadroni Mari a descoperit o particulă nouă, formată din patru quark-uri fermecate. Fizicienii cred că acesta este primul reprezentant al unei clase de particule nedescrise.
Distribuția bidimensională (dreapta-jos) a candidaților di-J / and și proiecțiile sale pe (stânga jos) M (1) μμ și (sus) M (2) μμ. Patru componente sunt prezente deoarece fiecare proiecție constă din semnalul și fundalul J / ψJ / ψ candidați. Etichetele J / ψ1, 2 și bkg1,2 reprezintă, respectiv, contribuțiile semnalului și fundalului la distribuția M (1), (2) μμ.
Colaborarea LHCb (Experimentul de frumusețe a marelui Hadron Collider) a găsit un nou tip de particule cu patru quarci care nu a mai fost văzut niciodată. Descoperirea a fost prezentată la un seminar recent la CERN și este descrisă și într-un articol pe site-ul de preimprimare arXiv. Această descoperire îi va ajuta pe oamenii de știință să înțeleagă quarkurile - particulele fundamentale ale modelului standard al Universului.
De obicei, se reunesc în grupuri de doi (quark - antiquark) sau trei pentru a forma protoni și neutroni. Particulele mai mari sunt considerate exotice, dar oamenii de știință au presupus de mult că pot fi compuse din patru sau cinci quark-uri (așa-numitele tetraquarks și pentaquarks). În ultimii ani, experimentele la Colizorul de Hadroni Mari (LHC) au confirmat existența unor astfel de hadroni. Sunt ideale pentru studierea forței nucleare puternice, una dintre cele patru forțe fundamentale din univers care leagă protonii, neutronii și nucleii atomici.
"Particula pe care tocmai am descoperit-o este prima care constă din quark-uri grele de același tip: doi quark-uri fermecate și antiquarks", spune purtătorul de cuvânt al LHCb, Giovanni Passaleva. "Până în prezent, LHCb și alte experimente au înregistrat doar tetraquark-uri cu maximum două quark-uri grele și niciunul dintre ele nu a avut mai mult de doi quark-uri de același tip."
Pentru a căuta noi Tetraquarks T cccc, echipa LHCb și-a calculat masa posibilă și a studiat datele obținute la detector în perioadele din primul și al doilea lansare al LHC în 2009-2013 și 2015-2018. A descoperit două creșteri energetice în intervalul 6900 și 6400-6600 megaelectronvolts. În încercarea de a descrie rezultatele obținute, oamenii de știință au descoperit mai mult de cinci abateri standard în intervalul de 6200-7400 megaelectronvolți. Acest lucru este suficient pentru a anunța descoperirea unei particule noi. Mai mult, astfel de salturi corespund masei T cccc. „Această particulă este unică - un hadron exotic care conține patru quarkuri în loc de două sau trei în particule obișnuite de materie și prima care conține quark-uri grele”, spun oamenii de știință.
Nu este încă clar dacă noua particulă este un „tetraquark adevărat”, adică un sistem de patru quarkuri strâns legate sau dacă este format din două perechi obișnuite. În orice caz, noua particulă îi va ajuta pe teoreticieni să testeze modele de cromodinamică cuantică, care descrie interacțiunea puternică a particulelor. Autorii intenționează să continue cercetările în timpul celei de-a treia lansări a LHCb, în martie 2021.
