Jedan od detektora Velikog hadronskog sudara otkrio je novu česticu koja se sastoji od četiri šarmirana šarga. Fizičari vjeruju da je ovo prvi predstavnik neopisane klase čestica.
Dvodimenzionalna raspodjela kandidata (donje desno) i njegove projekcije na (donji lijevi) M (1) μμ i (gornji) M (2) μμ. Prisutne su četiri komponente jer se svaka projekcija sastoji od signala i pozadinskih J / ψJ / ψ kandidata. Oznake J / ψ1, 2 i bkg1,2 predstavljaju doprinos signala i pozadine distribuciji M (1), (2) µμ.
LHCb (Veliki eksperiment ljepote hadronskog sudarača) pronašao je novu vrstu čestica s četiri kvarka koja nikada ranije nije viđena. Otkriće je predstavljeno na nedavnom seminaru u CERN-u, a opisano je i u članku na web mjestu za prijepis arXiv. Ovo će otkriće pomoći znanstvenicima da razumiju kvarkove - temeljne čestice Standardnog modela svemira.
Obično se okupljaju u dvije skupine (kvark - antikvark) ili tri kako bi tvorili protone i neutrone. Veće čestice smatraju se egzotikom, ali znanstvenici su odavno pretpostavili da se mogu sastojati od četiri ili pet kvarkova (tzv. Tetraquarks i pentaquarks). Posljednjih godina pokusi na Velikom hadronskom sudaraču (LHC) potvrdili su postojanje takvih hadrona. Idealni su za proučavanje snažne nuklearne sile, jedne od četiri temeljne sile u svemiru koje vežu protone, neutrone i atomska jezgra.
"Čestice koje smo upravo otkrili prvi su sastavljeni od teških kvarkova iste vrste: dva šarmirana kvarka i antikvarka", kaže glasnogovornik LHCb-a Giovanni Passaleva. "Do sada su LHCb i drugi eksperimenti zabilježili samo tetrakvare s najviše dva teška kvarka, a nijedan od njih nije imao više od dva kvarka istog tipa."
Da bi pretražili nove tetraquarks T cccc, tim LHCb izračunao je njihovu moguću masu i proučavao podatke dobivene na detektoru tijekom razdoblja prvog i drugog lansiranja LHC-a u razdoblju 2009-2013 i 2015-2018. Otkrila je dva naleta energije u rasponu od 6900 i 6400-6600 megaelektronvolti. U pokušaju da opišu dobivene rezultate, znanstvenici su pronašli više od pet standardnih odstupanja u rasponu od 6200-7400 megaelektronvolta. To je dovoljno za najavu otkrića nove čestice. Štoviše, takvi skokovi odgovaraju masi T cccc. "Ova je čestica jedinstvena - egzotični hadron koji sadrži četiri kvarka umjesto dvije ili tri u običnim česticama materije, a prvi sadrži teške kvarkove", kažu znanstvenici.
Još nije jasno je li nova čestica "pravi tetrakvark", odnosno sustav čvrsto povezanih četiri kvarka ili se sastoji od dva obična para. U svakom slučaju, nova čestica pomoći će teoretičarima da testiraju modele kvantne kromodinamike, koja opisuje snažnu interakciju čestica. Autori namjeravaju nastaviti s istraživanjima tijekom trećeg lansiranja LHCb, u ožujku 2021.