No CERN, uma partícula consistindo de quatro quarks foi observada pela primeira vez

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© Science China Press


Cientistas da colaboração LHC b relataram que pela primeira vez eles registraram uma partícula exótica consistindo de quatro quarks em um experimento no Large Hadron Collider. Os resultados são publicados no Science Bulletin.
As interações fortes são uma das forças fundamentais da natureza que unem os quarks aos hádrons - os blocos de construção dos átomos, como o próton e o nêutron. De acordo com o modelo dos quarks, os hádrons podem ser formados por dois ou três quarks. Nesse caso, eles são chamados de mésons e bárions, respectivamente, e juntos - hádrons comuns.
O modelo de quark também permite a existência de hádrons exóticos consistindo em quatro (tetraquarks), cinco (pentaquarks) ou mais. A busca por provas experimentais da existência de hádrons exóticos é uma das tarefas do Grande Colisor de Hádrons do CERN.
Pela primeira vez, um sinal de um hádron exótico foi observado pelos físicos em 2003 no experimento Belle no acelerador KEK no JapãoNos anos subsequentes, vários estados mais exóticos foram descobertos, para uma explicação teórica da qual a presença de quatro quarks constituintes é necessária.
Agora, os cientistas da colaboração do LHCb descobriram experimentalmente um hádron que consiste em quatro quarks encantados pela primeira vez. A partícula apareceu em colisões próton-próton em energias do centro de massa de até 13 teraeletronvolts.
"É muito interessante ver a primeira evidência experimental de um tetraquark encantado. A composição única do novo estado o torna um modelo ideal para entender as fortes interações dentro dos hádrons", - citadas em um comunicado à imprensa, palavras de um dos participantes do experimento, o físico Liupan An, que trabalha no Instituto Nacional física nuclear na Itália.
A natureza dos estados de tetraquark observados ainda não foi determinada. Existem múltiplas explicações possíveis. Experimentos adicionais serão necessários para confirmá-los ou refutá-los, dizem os cientistas.
"A observação do LHCb abre uma nova janela para a pesquisa em espectroscopia de hadron multiquark. Pesquisas adicionais de físicos experimentais e teóricos no futuro proporcionarão uma oportunidade de entender a natureza do estado de quatro quarks encantados", disse Yanxi Zhang, que trabalha no experimento LHCb na Universidade de Pequim.
"Se a interpretação dos quatro quarks pesados ​​estiver correta, espera-se que todo o espectro desses estados fortemente ligados seja descoberto com base nos dados que o LHCb coleta em um futuro próximo", disse outro autor do estudo, Giacomo Graziani, do Instituto Nacional de Física Nuclear de Florença.
O LHCb é um dos quatro principais experimentos atualmente em andamento no acelerador de partículas mais poderoso do mundo. O experimento é dedicado a medições precisas de partículas compostas por quarks pesados ​​- encantadores e adoráveis.
Nesses estudos, os físicos estudam fortes interações, procuram evidências indiretas de novas físicas e também tentam desvendar o mistério da assimetria da matéria e da antimatéria. Mais de 1400 cientistas e engenheiros de todo o mundo estão participando da colaboração do LHCb.
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