Znajdź zawartość

Wielki Zderzacz Hadronów, a dokładniej jeden z jego mniejszych eksperymentów – LHCb – zarejestrował nowy rodzaj pentakwarka oraz nigdy wcześniej nie widzianą parę tetrakwarków, w skład której wchodzi nowy typ tetrakwarka. Tym samym rodzina hadronów powiększyła się o trzech egzotycznych członków. Kwarki to cząstki elementarne. Zwykle kwarki łączą się w grupy po dwa lub trzy, tworząc hadrony. Z trzech kwarków składają się np. protony i neutrony tworzące jądro atomu. Czasem jednak kwarki łączą się w grupy po cztery czy pięć, wówczas mówimy o tetra- i pentakwarkach. ich istnienie przewidziano teoretycznie w tym samym czasie, co istnienie „zwykłych” hadronów. Jednak tetra- i pentakwarki obserwujemy dopiero od początku obecnego wieku. Większość odkrytych tetra- i pentakwarków zawiera kwark powabny i antykwark powabny, a pozostałe kwarki to kwark górny, dolny, dziwny lub ich antycząstki. Jednak w ciągu ostatnich lat naukowcy przy LHCb zaczęli rejestrować inne rodzaje egzotycznych hadronów. Tak jest i tym razem. Uczeni z LHCb poinformowali właśnie, że podczas rozpadu mezonów B o ładunku ujemnym, zarejestrowano pentakwarka złożonego z kwarka powabnego, antykwarka powabnego oraz kwarków górnego, dolnego i dziwnego. To pierwszy znany pentakwark zawierający kwark dziwny. Poziom ufności (σ) wynosi w przypadku tej obserwacji wynosi 15, czyli znacznie więcej niż sigma 5 przy którym fizycy mówią o odkryciu nowej cząstki. Drugie odkrycie to podwójnie naładowany tetrakwark o otwartym powabie, składający się z kwarka powabnego, antykwarka dziwnego, kwarka górnego i antykwarka dolnego. Towarzyszył mu neutralny tetrakwark. W przypadku tetrakwarka podwójnie naładowanego σ=6,5, a w przypadku jego towarzysza jest to 8, więc w obu przypadkach możemy mówić o odkryciu. To pierwszy raz, gdy odkryto parę tetrakwarków. Im więcej badań przeprowadzamy, tym więcej odkrywamy egzotycznych hadronów. To podobna sytuacja jak w latach 50. ubiegłego wieku, gdy naukowcy trafili na całe „zoo cząstek”, dzięki czemu w latach 60. mogli stworzyć kwarkowy model hadronów. Teraz tworzymy „zoo cząstek 2.0”" – powiedział koordynator projektu LHCb Niels Tuning. Obecnie niektóre modele teoretyczne opisują egzotyczne hadrony jako pojedyncze cząstki składające się ze ściśle powiązanych ze sobą kwarków. Natomiast według innych modeli są to pary luźno powiązanych standardowych hadronów, tworzących struktury podobne do molekuł. Dopiero kolejne badania pozwolą odpowiedzieć na pytanie, czym naprawdę są egzotyczne hadrony. « powrót do artykułu

Badacze z japońskiego laboratorium KEK poinformowali o odkryciu dwóch nowych hadronów. Już wcześniej odkrywano egzotyczne hadrony, zawierające kwark powabny oraz kwark antypowabny. Tym razem okazuje się, że istnieją egzotyczne hadrony składające się z co najmniej czterech kwarków, w tym z kwarków niskich. Nowe cząstki (Zb) zawierają kwark niski oraz kwark antyniski. Ponadto mają ładunek elektryczny, co sugeruje, że są hadronami, zawierającymi co najmniej dwa dodatkowe kwarki oprócz niskiego i antyniskiego. Badania nad niespodziewanie odkrytymi cząstkami wskazały, że rozpadają się one na bottomonium (mezon Y lub mezon ηb) oraz naładowany mezon π+/-. Oba hadrony oznaczono, od ich masy, jako Zb(10610) i Zb(10650). Są około jedenastokrotnie lżejsze od protonu.

Amerykańskie Fermilab (Fermi National Accelerator Laboratory) poinformowało o zaobserwowaniu nowej subatomowej cząstki. Uczonym udało się odkryć barion Omega b. Składa się on z trzech kwarków, dwóch dziwnych i jednego spodniego. Istnienie barionów Omega b przewidziano teoretycznie już znacznie wcześniej. Z teorii tej wynika,że masa barionu powinna wynosić od 5,9 do 6,1 GeV/c2. W Fermilab określono masę uzyskanej cząstki na 6,149 do 6,181 GeV/c2. Cząstka ma taki sam ładunek jak elektron, a jej spin wynosi 1/2. Barion Omega b to daleki kuzyn protonu i neutronu - wyjaśnia profesor Jianming Qian. Dodaje, że Omega b jest sześciokrotnie cięższa od protonu. Bariony są hadronami, czyli silnie oddziałującymi cząstkami składającymi się z kwarków. Bariony Omega b rozpadają się już po 10-12 sekundy. W amerykańskim akceleratorze, od momentu powstania do zniknięcia zdążyły przebyć zaledwie 1 milimetr, a uczeni, by je znaleźć sprawdzili dane ze zderzenia ponad 100 bilionów cząstek i w 18 przypadkach stwierdzili inny wzorzec rozpadu, co potwierdziło uzyskanie barionów Omega b. Główny cel Fermilab i prowadzonego przezeń projektu DZero jest taki sam jak Wielkiego Zderzacza Hadronów - znalezienie "boskiej cząstki" czyli bozonów Higgsa. LHC wykorzystuje do tego celu wiązki protonów, a Fermilab - protonów i antyprotonów.