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

Najčítanejšie na SME Tech


Inzercia - Tlačové správy


  1. Naše Finančné Družstvo - projekt s vlastným riešením dôchodkov
  2. BonoPay - platobné služby a vernostný program v jednom
  3. Meškanie výstavby diaľnic brzdí ekonomiku aj stavebný sektor
  4. Legendárna Transsibírska magistrála
  5. Volkswagen a jeho štedrá nádielka modelov
  6. Týchto 18 rád ako ušetriť som mal počuť ešte pred osemnástkou
  7. Venujte na Vianoce darček plný informácií!
  8. Päť faktorov, prečo môže skolabovať slovenský dôchodkový systém
  9. Ceny elektriny rastú. Firmy ale môžu ušetriť
  10. Kam chodí Gordulič na vtipy? Ako sa rodí Grape? Zisti to sám
  1. BonoPay - platobné služby a vernostný program v jednom
  2. Naše Finančné Družstvo - projekt s vlastným riešením dôchodkov
  3. Meškanie výstavby diaľnic brzdí ekonomiku aj stavebný sektor
  4. Používate make-up? Potom spozornite
  5. Legendárna Transsibírska magistrála
  6. Auto ako vianočný darček, rastie záujem o zánovné vozidlá
  7. Vianočný bázar chalaňov
  8. Vianočné mecheche 2017
  9. Volkswagen a jeho štedrá nádielka modelov
  10. Študentskou osobnosťou Slovenska Ing. Martina Majorošová
  1. Legendárna Transsibírska magistrála 37 334
  2. Týchto 18 rád ako ušetriť som mal počuť ešte pred osemnástkou 5 196
  3. Päť faktorov, prečo môže skolabovať slovenský dôchodkový systém 3 003
  4. Volkswagen a jeho štedrá nádielka modelov 2 138
  5. Top First moment dovolenky na leto 2018 1 216
  6. Hyundai Kona prekvapí výbavou aj dizajnom 1 201
  7. Kam chodí Gordulič na vtipy? Ako sa rodí Grape? Zisti to sám 1 122
  8. Naše mobilné bankovníctvo si prišli vyskúšať novinári z Rakúska 1 093
  9. Venujte na Vianoce darček plný informácií! 962
  10. Týchto 8 kritérií by mal kvalitný kolagén spĺňať 859

Hlavné správy zo Sme.sk

DOMOV

Poórovi a jeho ľuďom sa za posledný rok v trnavskej nemocnici darilo

Firmy s väzbami na trnavského podnikateľa dodávajú nemocnici palivo, servisujú počítače a riadia tendre.

KOMENTÁRE

Fico to zabalil, s horúcou kávou si nebude páliť prsty

Aká neopätovaná je náklonnosť kaviarne k Smeru – tam ju predsa nik nemiluje!

Denník SME s knihou Róberta Bezáka

Denník SME pripravil pre vás v utorok 19. decembra špeciálne vydanie.

KULTÚRA

Najškaredšia modelka na svete sa dočkala vlastného filmu

Madame slúžka je netypická francúzska komédia.

Neprehliadnite tiež

Rozlúštili metánový paradox oceánov

Produkciu silného skleníkového plynu zvyšujú rozšírené baktérie žijúce pri hladine.

Sojuz s tromi astronautmi na palube vyštartoval k ISS

Kozmická loď štartovala z Kazachstanu, s Medzinárodnou vesmírnou stanicou by sa mala spojiť v utorok.

OBJEKTÍV

Spojené štáty odtajnili ďalšie desiatky videí z testov jadrových bômb

Niektoré kamery zachytili výbuch v rýchlosti 2400 snímkov za sekundu.

Ako sa nepohádať cez Vianoce a presvedčiť popieračov vedy

Skúste sa zdržať okamžitého menovania a faktov a radšej porozumejte, prečo sa tak ľudia cítia.

TECH_FM

Mimozemská loď? Pri čudnom objekte pochybujú aj vedci

Cez našu slnečnú sústavu preletelo teleso, ktoré prišlo z veľkej diaľky.