Hity stále přicházejí z Fermi National Accelerator Laboratory ministerstva energetiky. Zatím tento měsíc laboratoř oznámila objev vzácného jediného top kvarku a poté zúžila mezeru - vlastně dvakrát - na hmotu nepolapitelné Higgsovy bosonové částice nebo „božské částice“, o které se uvažovalo, že poskytne všechny ostatní částice jejich hmotnost.
Nyní vědci objevili novou, zcela neoretizovanou částici, která zpochybňuje to, co si fyzikové mysleli, že věděli o tom, jak se kvarky spojují do formy hmoty. Říkají tomu Y (4140), což odráží jeho naměřenou hmotnost 4140 Mega-elektron voltů.
"Musí to být něco, co nám chce říct," řekl Jacobo Konigsberg z Floridské univerzity, mluvčí týmu Fermilabových detektorů srážky. "Zatím si nejsme jistí, co to je, ale buďte ujištěni, že budeme dál poslouchat."
Hmota, jak ji známe, zahrnuje stavební bloky zvané kvarky. Kvarky se spojují různými dobře zavedenými způsoby, jak vytvořit další částice: mezony, vyrobené z páru kvark-antiquark, a baryony, vyrobené ze tří kvarků.
Nedávno však srážky elektron-pozitronů v Stanfordově národní akcelerátorové laboratoři a japonské laboratoři KEK odhalily příklady struktur kompozitních kvarků - pojmenovanýchX aYčástice - to nejsou obvyklé mezony a baryony. A nyní spolupráce Collider Detector ve Fermilab (CDF) našla důkazy pro částici Y (4140).
Částice Y (4140) se rozpadá na dvojici dalších částic, J / psi a phi, což fyzikům naznačuje, že by to mohla být směs kvarku šarmu a anticharm. Charakteristiky tohoto úpadku však neodpovídají obvyklým očekáváním takového složení. Jiné možné interpretace mimo jednoduchou strukturu kvark-antikvark jsou hybridní částice, které také obsahují gluony nebo dokonce kombinace čtyř kvarků.
Vědci z Fermilab pozorovali částice Y (4140) v rozpadu mnohem častěji produkované částice obsahující spodní kvark, nazývanou B + mezon. Prošli biliony proton-antiprotonových srážek z Fermilabova Tevatronu a zjistili malý vzorek B + mesonů, který se nečekaně rozpadl. Další analýza ukázala, že B + mezony se rozkládaly na Y (4140).
Částice Y (4140) je nejnovějším členem rodiny částic s podobnými neobvyklými charakteristikami pozorovanými v posledních několika letech experimentátory ve Fermilabově Tevatronu, v KEK a laboratoři SLAC, která ve Stanfordu působí prostřednictvím partnerství s USA Oddělení energetiky.
"Gratulujeme CDF k prvním důkazům nového neočekávaného stavu Y, který se rozpadá na J / psi a phi," řekl japonský fyzik Masanori Yamauchi, mluvčí KEK. "Tento stav může souviset se stavem Y (3940) objeveným Belle a může to být další příklad exotického hadronu obsahující kouzelné kvarky." Pokusíme se tento stav potvrdit v našich vlastních údajích Belle. “
Teoretičtí fyzici se snaží dekódovat pravou povahu těchto exotických kombinací kvarků, které nespadají do našeho současného chápání mezonů a baryonů. Mezitím experimentanti šťastně pokračují v hledání dalších takových částic.
"Stavíme na našich znalostech kousek po kousku," řekl mluvčí Fermilab Rob Roser, "a s dostatkem kusů pochopíme, jak tato hádanka zapadá dohromady."
Pozorování Y (4140) je předmětem článku předloženého CDF Dopisy fyzické kontroly tento týden. Kromě oznámení Y (4140) představuje experimentální spolupráce CDF tento týden více než 40 nových výsledků na Moriondské konferenci o kvantové chromodynamice v Evropě, včetně objevu elektroslabé produkce top kvarků a nového limitu pro Higgsův boson ve shodě s experimentátory ze spolupráce Fermilab's DZero.
Zdroj: Fermilab
