Fyzici objavili novú záhadnú časticu

Môže to byť vôbec prvá objavená častica, ktorá sa skladá zo štyroch kvarkov.

Japonský experiment Belle narazil na neznámu časticu, potvrdila ju aj Čína.(Zdroj: BELLE/KEK)

TOKIO, BRATISLAVA. Záhada sa objavila už v roku 2006. Americký tím fyzikov vtedy narazil na akúsi zvláštnu časticu, ktorá dostala podobne čudný názov: Y(4260). Príliš nezapadala do známych modelov a dodnes je okolo nej množstvo tajomstiev. No už tento objav naznačil, že v časticovom zverinci sa môžu ukrývať ďalšie veľké prekvapenia.

To sa teraz potvrdilo. Dva detektory nezávisle od seba narazili na drobný kúsok mikrosveta, ktorý pôvodne jestvoval len krátko po vzniku vesmíru. A mohlo by ísť nielen o prvý známy tetrakvark, čosi, čo dosiaľ nikdy nikto nepozoroval. Ale dokonca o otvorenie dvier k ďalším druhom hmoty či k lepšiemu pochopeniu kozmu.

Prvý tetrakvark

Fakty
Kvarky

Sú to elementárne častice.

Skladajú sa z nich nielen protón či neutrón - baryóny, ale aj mezóny. Tie prvé majú po tri kvarky, druhé pár kvark-antikvark.

Ich existenciu predpovedali v roku 1964, overili o štyri roky neskôr.

Svet okolo nás vrátane stromov, počítačov, električiek či ľudí je poskladaný z drobných častíc. Látky sú vytvorené z molekúl, tie z pospájaných atómov, kde okrem poletujúcich elektrónov sú i jadrá z protónov a neutrónov.

Ak pôjdeme hlbšie, narazíme na kvarky, šesť rôznych druhov elementárnych častíc, ktoré sa navzájom i so svojimi antičasticami rôzne spájajú. A to, ako sa spájajú, určuje výsledok.

Japonský a čínsky tím sa preto rozhodli znovu preskúmať tieto maličké základné kamene vesmíru. A ako prostriedok im prišla vhod práve čudná anomália prezývaná Y(4260).

Vedci tak skúmali zrážky elektrónov s pozitrónmi, až na tieto častice narazili a potom sledovali ich rozpady. Napokon si všimli úplne novú záhadu - objavili totiž ďalšiu časticu.

Keďže jej hmotnosť sa pohybovala okolo 3,9 GeV (asi ako štyri protóny), nazvali ju podobne exoticky ako jej matku: Z(3900). Možno tak fyzici objavili vôbec prvý tetrakvark, časticu poskladanú nie z dvoch (v princípe ako mezóny) alebo troch (ako napríklad protón) menších kúskov. Ale zo štyroch.

„Tá častica sa objavila ako úplné prekvapenie,“ hovorí podľa magazínu Nature Č'-čching Liou z pekinského Inštitútu pre fyziku vysokých energií. Je prvým autorom jednej zo štúdií, ktoré objav častice opísali v odbornom magazíne Physical Review Letters.

Ďalšie podobné

Na čudnú anomáliu vo svojich dátach narazili fyzici najskôr na japonskom detektore Belle v Cukube. Neskôr ešte väčší počet potvrdil čínsky detektor BESIII - a tých častíc bolo toľko, že nielenže to bol jasný objav, ale prakticky aj vylúčil chybu. Nová častica sa v dátach objavila viac ako štyristokrát.

„Vybrali sa preskúmať vlastnosti iného exota a našli tohto,“ komentuje to pre Wired časticový fyzik Eric Swanson. „Predtým sme nič podobné nevideli, preto je to také vzrušujúce.“

Súčasné teórie častice poskladané zo štyroch kvarkov nevylučujú. Keďže však na ne dosiaľ nik nenarazil, odborníci si mysleli, že možno ani nejestvujú.

Fyzici sú však teraz rozdelení v názore, čo to vlastne Z(3900) je. Či to je naozajstný pravý tetrakvark, prvý známy v dejinách, alebo iba čudné o dosiaľ nepozorované spojenie dvoch bežnejších častíc.

Keďže novoobjavená častica je relatívne stabilná, pravdepodobnejšie vysvetlenie je, že vedci naozaj narazili na nový stavebný kameň hmoty. To by mohlo viesť k ďalším podobným objavom, náznaky sa totiž už objavili.

DOI: 10.1103/PhysRevLett.110.252002

Ako časticu hľadali?

Vedci si prezerali rozpady častíc. Narazili tak na úplne novú.

BRATISLAVA. Trochu to pripomínalo detektívku. Vedci mali množstvo neporiadku na mieste činu, mali dokonca aj pravdepodobného páchateľa. No niekde medzi možným páchateľom, záhadnou časticou Y(4260) a jej rozpadmi mohlo čosi chýbať.

Fyzici sa teda podľa Ars technica lepšie pozreli na rozpady súvisiace s jej príbuzným, časticou J/psí, ktorá je zložená z pôvabného kvarku a antikvarku. A na tie zase v dátach narazili tak, že sledovali jej vlastné rozpady na elektróny a pozitróny, prípadne na mióny a antimióny.

Keď tieto udalosti konečne vyfiltrovali, pokúsili sa zistiť, výsledkom akého rozpadu je samotná častica J/psí. A vtedy vo svojich dátach uvideli čosi neznáme. Nakoniec to „čosi“ dostalo označenie Z(3900).

Tomáš Prokopčák

Chcete dostať upozornenie na najnovší článok tohto autora?
Objednajte si notifikáciu priamo na váš e-mail.
Odoberať autora na email

Najčítanejšie na SME Tech

Inzercia - Tlačové správy

  1. Prečo kupovať first moment na exotické destinácie už teraz?
  2. Pivovarníci rozdeľujú peniaze
  3. Najkrajšie americké národné parky
  4. Letná ponuka: Predplatné SME.sk len za 9,90 €
  5. Keď Slováci krotia morský vietor
  6. Už aj čerpacia stanica OMV Spišská Nová Ves je v novom šate
  7. 10 tipov z histórie: ako zbohatnúť podľa úspešných velikánov
  8. Robila som domáci džem z ovocia z Kauflandu. Ako to dopadlo?
  9. Zákazníkov sme odmenili darčekmi v hodnote 250 000 €
  10. Porovnanie najobľúbenejších last minute destinácií
  1. Prečo kupovať first moment na exotické destinácie už teraz?
  2. Pivovarníci rozdeľujú peniaze
  3. Najkrajšie americké národné parky
  4. Podceňovať skúšobné jazdy sa pri výbere vozidla neoplatí
  5. Slováci nakupujú viac slovenskej zeleniny a ovocia ako vlani
  6. Plánovaním financií vás ani prísnejšie podmienky nezaskočia
  7. Letná ponuka: Predplatné SME.sk len za 9,90 €
  8. HB Reavis rozširuje svoje portfólio v Londýne už o piaty projekt
  9. Keď Slováci krotia morský vietor
  10. Ochrana pred tropickou horúčavou
  1. Najkrajšie americké národné parky 15 009
  2. 10 tipov z histórie: ako zbohatnúť podľa úspešných velikánov 10 994
  3. Porovnanie najobľúbenejších last minute destinácií 6 924
  4. Letná ponuka: Predplatné SME.sk len za 9,90 € 3 517
  5. Vizuálny smog je problém 2 904
  6. Už aj čerpacia stanica OMV Spišská Nová Ves je v novom šate 2 877
  7. Najvýhodnejšia dovolenka v Tatrách a Liptove 2 729
  8. Keď Slováci krotia morský vietor 2 689
  9. Volkswagen Arteon spája limuzínu s rodinou 1 267
  10. Zákazníkov sme odmenili darčekmi v hodnote 250 000 € 1 173

Hlavné správy zo Sme.sk

Okupácia 1968

Minúta po minúte 1968: Mimoriadne vyhlásenie - Okupujú nás, zachovajte pokoj

Okupáciu sledujeme minútu po minúte.

DOBRÉ RÁNO

Dobré ráno: Prečo v 1968 nedovolili, aby sme mali slobodu

Prečo prišli tanky a ako to vyzeralo.

Komentár šéfredaktorky

Tanky obnažili podstatu režimu

Komunistickým lídrom nešlo o ideológiu. Išlo len o moc.

OKUPÁCIA 1968

Okupácia 1968: Cez hranice sme prenášali periny (spomína Tóth)

Za posledné peniaze kúpil žene kožuch a topánky.

Neprehliadnite tiež

Zrniečka ľadu, aj kusy veľké ako dom. Saturn je vďaka prstencom výnimočný

Keď Galileo pozoroval prstence, myslel si, že našiel trojplanétu.

Podcast Klik

Klik: Slovensko.sk chystá mobilnú schránku a prihlasovanie bez čipu

O elektronických službách štátu.

DETSKÁ RUBRIKA

Trasochvost žije na púšti aj v tundre. Hniezdil aj na Chopku

V blízkosti ľudí sa zdržuje rád, často hniezdi vo výklenkoch budov.