Egzotyczne cząstki w akceleratorze

Najnowsze obliczenia wskazują, że podczas zderzeń ciężkich jonów w Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) powstają egzotyczne cząstki przewidziane w teorii dotyczącej interakcji pomiędzy kwarkami a gluonami. Bariony te zawierają co najmniej jeden kwark dziwny i dotychczas nie zostały bezpośrednio zaobserwowane. O ich obecności może zaś świadczyć fakt, że „coś” obniża temperaturę „zamarzania” innych egzotycznych barionów obserwowanych w RHIC. Znane bariony „zamarzały” w plazmie kwarkowo-gluonowej w niższych temperaturach niż powinny, gdyby nie obecność niezaobserwowanych barionów. Podobnie sól obniża temperaturę zamarzania wody. Te 'niewidzialne' hadrony są jak molekuły soli pływające w gorącym gazie składającym się z hadronów. Powodują one, że inne cząstki zamarzają w temperaturach niższych niż zamarzałyby gdyby nie ta 'sól' - stwierdza Swagato Mukherjee z Brookhaven National Laboratory.

RHIC to jedno z dwóch miejsc na świecie, gdzie można tworzyć i badać pierwotną zupę kwarkowo-gluonową, jaka istniała na początku wszechświata. Badania te mają wyjaśnić, w jaki sposób z kwarki i gluony połączyły się w hadrony, czyli cząstki składające się z dwóch lub trzech kwarków zlepionych za pomocą gluonów. Połączone są one największą siłą występującą w naturze.

Bariony, które są hadronami składającymi się z trzech kwarków, tworzą niemal całą widzialną materię. Teoria, która opisuje tę materię przewiduje istnienie wielu różnych barionów. Niektóre z nich są bardzo ciężkie, istnieją niezwykle krótko i zawierają jeden lub więcej ciężkich kwarków dziwnych. Teraz dzięki naszym obliczeniom i porównaniu ich z danymi eksperymentalnymi z RHIC uzyskaliśmy pośredni dowód istnienia tych niezwykłych barionów - mówi Mukherjee.

RHIC cząstka barion plazma kwarkowo-gluonowa akcelerator