Od svého druhého provozního běhu v roce 2015 dělal Velký Hadron Collider několik docela zajímavých věcí. Například od roku 2016 začali vědci v CERNu srážet k provádění experimentu krásy velkých hadronů Collider (LHCb). Toto vyšetřování se snaží zjistit, co se stalo po Velkém třesku, aby hmota dokázala přežít a vytvořit vesmír, který dnes známe.
V posledních několika měsících experiment přinesl některé působivé výsledky, jako je měření velmi vzácné formy rozpadu částic a důkaz nového projevu asymetrie hmoty a antihmoty. A v poslední době vědci za LHCb oznámili objev nového systému pěti částic, z nichž všechny byly pozorovány v jediné analýze.
Podle výzkumné práce, která se objevila v roce 2005 arXiv 14. března 2017 byly detekovanými částicemi excitované stavy tzv. baryonu „Omega-c-zero“. Stejně jako jiné částice svého druhu je Omega-c-nula tvořena třemi kvarky - dva z nich jsou „podivné“, zatímco třetí je „kouzelný“ kvark. Existence tohoto baryonu byla potvrzena v roce 1994. Od té doby se vědci v CERN snažili zjistit, zda existují těžší verze.
A nyní, díky experimentu LHCb, se zdá, že je našli. Klíčem bylo prozkoumat trajektorie a energii zbylou v detektoru částicemi v jejich konečné konfiguraci a vystopovat je zpět do jejich původního stavu. V zásadě se částice Omega-c-nula rozpadají silnou silou na jiný typ baryonu (Xi-c-plus) a poté slabou silou na protony, kaony a piony.
Z toho vědci dokázali zjistit, že to, co viděli, byly částice Omega-c-nula v různých energetických stavech (tj. Různé velikosti a hmotnosti). Tyto částice, vyjádřené v megaelektronvoltech (MeV), mají hmotnosti 3000, 3050, 3066, 3090 a 3119 MeV. Tento objev byl poněkud jedinečný, protože zahrnoval detekci pěti vyšších energetických stavů částice současně.
To bylo umožněno díky specializovaným schopnostem detektoru LHCb a velkému souboru dat, který byl nashromážděn z prvního a druhého běhu LHC - který probíhal od roku 2009 do roku 2013, respektive od roku 2015. Vyzbrojeni správným vybavením a zkušenostmi dokázali vědci identifikovat částice s ohromnou mírou jistoty a vyloučili tak možnost, že se jedná o statistickou fluke v datech.
Objev se také očekává, že vrhne světlo na některá hlubší tajemství subatomických částic, jako je to, jak jsou tři základní kvarky vázány uvnitř baryonu „silnou silou“ - tj. Základní silou, která je zodpovědná za udržování vnitřních atomů pohromadě . Další tajemství, které by to mohlo pomoci vyřešit ve vzájemném vztahu mezi různými kvarkovými stavy.
Jak Dr. Greig Cowan - výzkumník z University of Edinburgh, který pracuje na experimentu LHCb na Cernově LHC - vysvětlil v rozhovoru s BBC:
"Je to nápadný objev, který objasní, jak se kvarky spojují." Může to mít důsledky nejen pro lepší pochopení protonů a neutronů, ale také pro exotičtější stavy více kvarků, jako jsou pentaquark a tetraquark.“
Dalším krokem bude stanovení kvantových čísel těchto nových částic (čísel použitých k identifikaci vlastností konkrétní částice) a stanovení jejich teoretického významu. Od svého příchodu online pomáhá LHC potvrdit Standardní model částicové fyziky a také překonat její hranice, aby prozkoumal větší neznámosti toho, jak vesmír vznikl a jak základní síly, které jej řídí, spolu zapadají.
Nakonec by objev těchto pěti nových částic mohl být rozhodujícím krokem na cestě k teorii všeho (ToE), nebo jen dalším kusem ve velké hádance, která je naší existencí. Zůstaňte naladěni, abyste viděli, které!
