Wyjątkowy tetrakwark

Naukowcy pracujący przy eksperymencie DZero poinformowali o odkryciu nowej cząstki subatomowej. To nieznany dotychczas przedstawiciel rodziny tetrakwarków.

Kwarki to cząstki elementarne, które zwykle występują w grupach po dwa lub trzy. Przykładami takich zgrupowań mogą być np. proton czy neutron, z których każdy składa się z trzech kwarków. Znamy też sześć rodzajów czyli zapachów kwarków: górny, dolny, dziwny, powabny, niski (piękny) i wysoki (prawdziwy). W ciągu ostatnich 60 lat odkryto setki kombinacji dwóch i trzech kwarków. Tymczasem w roku 2003 japońscy naukowcy jako pierwsi zaobserwowali zbitkę czterech kwarków. Od tamtej pory udało się odkryć kilka kolejnych kandydatów na tetrakwarki. Teraz naukowcy z DZero nie tylko znaleźli nieznany dotychczas tetrakwark, ale stwierdzili, że jest to pierwszy tetrakwark składający się z kwarków o czterech różnych zapachach (górny, dolny, dziwny, niski).

Po raz pierwszy na trop odkrycia naukowcy wpadli w lipcu 2015 roku gdy zauważyli sygnał wskazujący na obecność nowej cząstki X(5568). Początkowo nie wierzyliśmy, że mamy nową cząstkę. Dopiero po licznych krzyżowych sprawdzeniach i upewnieniu się, że nie chodzi o szum tła czy jakiś znany proces stwierdziliśmy, że to dowód na istnienie nowej cząstki. Teraz musimy zrozumieć, w jaki sposób powstają tetrakwarki. Mogą być to bowiem albo cztery ściśle połączone ze sobą kwarki, albo też dwie pary krążących wokół siebie kwarków - mówi rzecznik prasowy DZero Paul Grannis. Naukowcy bardzo słabo rozumieją obecnie tetrakwarki.

Badania cząstki X(5568) powinny pomóc w zrozumieniu tetrakwarków. "Odkrycie unikatowego członka rodziny tetrakwarków składającego się z czterech kwarków o różnych zapachach pozwoli teoretykom na opracowanie modeli, dzięki którym lepiej zrozumiemy te cząstki" - mówi dyrektor Fermilab Nigel Lockyer.

W eksperymencie DZero prowadzonym właśnie w Fermilab bierze udział dziesiątki instytucji naukowych z wielu krajów.

W ubiegłym roku w CERN-ie odkryto pierwsze pentakwarki.

tetrakwark kwark X(5568) cząstka