Trei veri se alătură familiei de particule de patru quarci

O particulă exotică are acum trei veri noi, formând o familie fericită de patru.

Oamenii de știință cu experimentul LHCb, situat la Large Hadron Collider de lângă Geneva, au anunțat descoperirea noilor veri ai particulei în două lucrări publicate online pe arXiv.org pe 25 iunie. Particulele sunt fiecare formată din patru quarci, particule elementare cunoscute pentru rolul lor de blocuri de construcție a protonilor și neutronilor.

Particula cunoscută anterior, X(4140) și verii ei – X(4274), X(4500) și X(4700) – sunt compuse din doi cuarcuri de farmec și doi cuarci ciudați. Cuarcii fiecărei particule sunt aranjați în configurații de energie din ce în ce mai mare, făcând fiecare particulă mai puternică decât ultima – datorită echivalenței masei și energiei exprimate prin ecuația E=mc2.

Cel mai probabil, particulele sunt tetraquarci, particule compuse din patru cuarci strâns legați împreună, spune fizicianul Tomasz Skwarnicki de la Universitatea Syracuse din New York, care a condus analiza. Timp de decenii, oamenii de știință au crezut că quarcii s-au grupat doar în perechi sau tripleți, dar cercetările recente au descoperit tetraquarci (SN: 27/07/13, str. 9) și chiar pentaquarci (SN: 8/8/15, str. 8). O explicație concurentă, că particulele sunt perechi asemănătoare unei molecule formate din doi parteneri de quarci fiecare, a fost exclusă, spune Skwarnicki.

Chiar și în rândul tetraquarcilor, particulele sunt neobișnuite, deoarece sunt alcătuite numai din tipuri grele, exotice de quarci. Cei mai ușori quarci, cunoscuți sub denumirea de quarci sus și jos, formează protoni și neutroni. Cuarcii mai grei – precum farmecul și quarcurile ciudate care alcătuiesc noua familie – nu se găsesc în materialele de zi cu zi.