Salah satu pengesan Large Hadron Collider telah menemui zarah baru, yang terdiri daripada empat quark terpesona. Ahli fizik percaya bahawa ini adalah wakil pertama bagi kelas zarah yang tidak dijelaskan.
Taburan dua dimensi (bawah kanan) calon di-J / ψ dan unjurannya ke (kiri bawah) M (1) μμ dan (atas) M (2) μμ. Empat komponen hadir kerana setiap unjuran terdiri daripada isyarat dan latar belakang J / ψJ / ψ calon. Label J / ψ1, 2 dan bkg1,2 masing-masing mewakili sumbangan isyarat dan latar belakang untuk pengedaran M (1), (2) μμ.
Kolaborasi LHCb (Large Hadron Collider beauty) telah menemui jenis partikel empat-quark baru yang belum pernah dilihat sebelumnya. Penemuan ini disampaikan dalam sebuah seminar baru-baru ini di CERN, dan juga dijelaskan dalam sebuah artikel di laman pracetak arXiv. Penemuan ini akan membantu para saintis memahami quark - zarah asas Model Piawai Alam Semesta.
Mereka biasanya bersatu dalam kumpulan dua (quark - antiquark) atau tiga untuk membentuk proton dan neutron. Zarah-zarah yang lebih besar dianggap eksotik, tetapi para saintis telah lama menganggap bahawa mereka boleh terdiri dari empat atau lima quark (disebut tetraquark dan pentaquark). Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, eksperimen di Large Hadron Collider (LHC) telah mengesahkan adanya hadron tersebut. Mereka sesuai untuk mengkaji kekuatan nuklear yang kuat, salah satu daripada empat kekuatan asas di alam semesta yang mengikat proton, neutron dan inti atom bersama-sama.
"Partikel yang baru kami temui adalah yang pertama terdiri dari quark berat dari jenis yang sama: dua quark dan antiquark," kata jurucakap LHCb, Giovanni Passaleva. "Sejauh ini, LHCb dan eksperimen lain hanya mencatatkan tetraquark dengan maksimum dua quark berat, dan tidak satu pun dari mereka memiliki lebih dari dua quark jenis yang sama."
Untuk mencari tetraquark T cccc baru, pasukan LHCb mengira kemungkinan jisimnya dan mengkaji data yang diperoleh di pengesan selama tempoh pelancaran pertama dan kedua LHC pada 2009-2013 dan 2015-2018. Dia menemui dua lonjakan tenaga dalam jarak 6900 dan 6400-6600 megaelectronvolts. Dalam usaha untuk menerangkan hasil yang diperoleh, para saintis menemui lebih dari lima sisihan piawai dalam julat 6200-7400 megaelectronvolts. Ini cukup untuk mengumumkan penemuan zarah baru. Lebih-lebih lagi, lonjakan seperti itu sesuai dengan jisim T cccc. "Zarah ini unik - hadron eksotik yang mengandungi empat quark dan bukannya dua atau tiga zarah jirim biasa, dan yang pertama mengandungi quark berat," kata para saintis.
Masih belum jelas sama ada partikel baru itu adalah "tetraquark benar", iaitu sistem empat quark yang terikat dengan ketat, atau adakah ia terdiri daripada dua pasangan biasa. Bagaimanapun, zarah baru akan membantu ahli teori menguji model kromodinamik kuantum, yang menerangkan interaksi kuat zarah. Penulis berhasrat untuk meneruskan penyelidikan semasa pelancaran ketiga LHCb, pada bulan Mac 2021.
