Descoperirea care poate rescrie ceea ce ştim despre materie: două echipe de cercetători au descoperit, independent una de cealaltă, o nouă particulă subatomică

Dacă va fi descoperită într-un experiment, va putea furniza dovezi conclusive ale unei noi clase de particule exotice numite tetraquarci, care există dincolo de modelele care prezic comportamentul quarcilor obişnuiţi, scrie Gizmodo.

„Credem că nu este numai teorie”, a precizat Chris Quigg, fizician la Fermi National Accelerator Laboratory. „Descoperirea sa poate avea loc”, a adăugat acesta.

• Universul invizibil dezvăluie noi indicii despre materia întunecată
• De ce ni se pare că luna decembrie „vine mai devreme” în fiecare an?

Materia este alcătuită din atomi. Atomii sunt alcătuiţi din protoni, neutroni şi electroni. Protonii şi neutronii sunt alcătuiţi la rândul lor din câte trei quarci. Fizicienii au descoperit şase tipuri de quarci, care au nume, mase şi sarcini electrice diferite. Protonii şi neutronii sunt alcătuiţi din quarci „sus” şi „jos”, cei mai uşori. Dar mai există alţi patru, mai rari şi mai grei. De la cel mai uşor la cel mai greu sunt: „straniu”, „farmec”, „bază” şi „top”. Fiecare are un partener de antimaterie – aceeaşi particulă, dar cu semn electric opus. Până acum, fizicienii ştiu că aceşti quarci şi anti-quarci se pot aranja în perechi de câte trei şi nu pot exista singuri.

Savanţii de la LHCb au anunţat recent că au observat un nou aranjament al acestor quarci, denumit Ξ_cc++, sau „particula xi cu sarcină dublă şi cu dooi quarci farmec”. Aceasta are un quarc „sus” şi doi quarci „farmec”, fiind prima particulă cu doi quarci grei descoperită până acum.

Cu ideea că o astfel de particulă poate exista (şi cu cunoaşterea proprietăţilor ei precum masa), cele două echipe de fizicieni au analizat matematic folosind două metode diferite. Astfel, au ajuns la concluzia că este posibilă existenţa unei particule stabile de patru quarci, cu doi quarci bază, un anti-quarc sus şi un anti-quarc jos. Mai mult decât atât, masele particulelor nu erau la fel în fiecare caz, dar suficient de similare încât să ridice câteva sprâncene.

„După cum se observă, concluziile sunt practic identice la nivel calitativ”, a precizat Marek Karliner, autor al primului studiu de la Universitatea din Tel Aviv din Israel. În timp ce mulţi candidaţi de tetraquarci au fost observaţi, identitatea stranie a particulei, inclusiv proprietăţile şi stabilitatea oferită de cei doi quarci bază, ar oferi dovezi clare cu privire la existenţa acesteia.

Aşadar, acum a rămas problema descoperirii fizice a particulelor cu patru quarci, ceea ce se poate realiza, conform cercetătorilor şi cu acceleratorul de particule LHCb.

Vă recomandăm să citiţi şi următoarele articole:

Modelul standard al fizicii particulelor elementare ar putea fi modificat. Un nou tip de particule a fost descoperit de specialişti din cadrul CERN

O nouă descoperire realizată la CERN infirmă o teorie de bază a fizicii particulelor

O idee inovatoare ar putea permite studierea celui mai ciudat lucru care există: antimateria

Specialiştii laureaţi ai Premiului Nobel pentru Fizică vor dezvălui detalii cheie privind undele gravitaţionale