Znanstvenici su pronašli prve naznake da se kvarkovi, subatomske čestice, mogu spojiti jedni s drugima i osloboditi desetke puta više energije od reakcija u unutrašnjosti zvijezda, navodi se u članku objavljenom u časopisu Nature.
“Sudari tetrakvarkova trebali bi dovesti do oslobađanja oko 200 MeV energije, što je oko 10 puta više nego što dovodi do termonuklearnih reakcija. Do danas takve reakcije nemaju praktičnu primjenu, jer čestice u kojima se mogu pojaviti imaju izuzetno kratak životni vijek. S druge strane, sve ovo ukazuje na mogućnost postojanja stabilne egzotične materije koja se sastoji od "lijepih" kvarkova "- rekao je Gerald Miller, fizičar sa Sveučilišta Washington u Seattlu, komentirajući otkriće.
Prema modernim konceptima, sve se elementarne čestice sastoje od malih predmeta koje fizičari nazivaju kvarkovima. Protoni, neutroni i druge "teške" čestice zvane barioni sadrže tri kvarka. Njihovi manji kolege, takozvani mezoni, sadrže dva elementa - "obični" kvark i antikvark, osnovni sastojak antimaterije.
U principu, danas postojeće fizičke teorije ne isključuju mogućnost postojanja elementarnih čestica, koje se sastoje od četiri ili čak pet kvarkova različitih "boja". Relativno nedavno, znanstvenici su počeli pronalaziti znakove postojanja takvih čestica, tetrakvarkova i pentakvarkova, čiji su tragovi pronađeni na LHC-u i na sudaraču Tevatron.
Njihovo otkriće, kao i otkriće egzotičnog xi-bariona, superteške čestice s dvostrukim pozitivnim nabojem, natjerali su Mareka Karliner i Jonathana Rosnera, teorijske fizičare sa Sveučilišta u Tel Avivu i Chicagu, da se zapitaju kako bi mogli ovakve čestice i zašto neobično dugo ostaju stabilne.
Analizirajući njihova svojstva, znanstvenici su došli do zaključka da bi tetrakvarkovi i xy-barioni trebali nastati tijekom sudara drugih, relativno laganih nestabilnih elementarnih čestica, tijekom kojih će kvarkovi u njima međusobno komunicirati, "mijenjati mjesta", gubiti energiju i stvarati više teške čestice.
Na primjer, spajanje dvaju lambda-bariona, koji sadrže jedan teški i dva lagana kvarka, dovest će do stvaranja xy-bariona koji sadrže dva teška i jedan laki kvark i jedan neutron koji se sastoji od tri lagana kvarka, kao i oslobađanje puno energije.
Isto tako, fizičari primjećuju da će sudar dva B-mezona, čestica koje se danas smatraju "prozorom" u svijet "nove fizike", dovesti do rađanja teških tetrakvarka i oslobađanja slične količine energije, kao i gama zračenja.
Promotivni video:
Taj je proces, kako napominju znanstvenici, svojevrsni analog termonuklearnih reakcija u unutrašnjosti Sunca i drugih zvijezda - vodik, helij i drugi laki elementi u njihovom središtu neprestano se sudaraju i kombiniraju u teže elemente poput kisika, litija, ugljika ili željeza, istodobno oslobađajući ogromne količine energije. U pravilu, što su teži kvarkovi unutar sudarajućih čestica, to će se više energije osloboditi u reakciji "termokvarka".
Još nema praktičnih, uključujući vojne, primjene za ova otkrića, ali sugerira da u Svemiru, teoretski, mogu postojati nakupine egzotičnih, ali stabilnih tvari ili čestica, koje se gotovo u cijelosti sastoje od b-kvarkova ili drugih teških subatomskih čestica. Njihovo bi otkriće, zaključuju znanstvenici, moglo u potpunosti preokrenuti moderne teorije o rođenju i evoluciji Svemira.
