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. Síce malí, no výnimoční regionálni dodávatelia. Poznáte ich?
  2. Biznis úver: Lepší tím, stroje, či menej stresu s faktúrami
  3. Máte už program pre deti na túto sobotu?
  4. Pätnásť destinácií na letnú dovolenku s odletom z Bratislavy
  5. UNIQA poisťovňa sa sťahuje do Einsteinova Business Center
  6. Chystáte výlet do Rakúska? Toto miesto má najlepšie zážitky
  7. Unikátne defilé vojenskej techniky na zemi aj vo vzduchu
  8. Zabezpečte si svoje auto doteraz neprekonaným VAM systémom
  9. Zažite elektromobilitu na vlastnej koži v up! city
  10. Jozef Bíreš: Čerstvé potraviny sú pre človeka najhodnotnejšie
  1. Máte už program pre deti na túto sobotu?
  2. Biznis úver: Lepší tím, stroje, či menej stresu s faktúrami
  3. Síce malí, no výnimoční regionálni dodávatelia. Poznáte ich?
  4. TOP trendy 2018 v alternatívnych prístupoch ku zdraviu
  5. Ako elektronicky zabezpečiť objekty?
  6. UNIQA poisťovňa sa sťahuje do Einsteinova Business Center
  7. Pätnásť destinácií na letnú dovolenku s odletom z Bratislavy
  8. Realitná činnosť ako podnikanie
  9. Predstavenie novinky na IDEB 2018: Gerlach
  10. Študentská osobnosť roka Ing. Martina Majorošová
  1. Mladý Slovák vymyslel aplikáciu pre medicínu. 32 874
  2. Pätnásť destinácií na letnú dovolenku s odletom z Bratislavy 21 809
  3. Chystáte výlet do Rakúska? Toto miesto má najlepšie zážitky 14 247
  4. Jozef Bíreš: Čerstvé potraviny sú pre človeka najhodnotnejšie 11 997
  5. Ako vzniká jeden z najkvalitnejších kolagénov na Slovensku? 8 782
  6. Unikátne defilé vojenskej techniky na zemi aj vo vzduchu 4 465
  7. Zabezpečte si svoje auto doteraz neprekonaným VAM systémom 3 107
  8. Sú pre nás plesne nebezpečné? 2 596
  9. „Šťastný domov“ nie je fráza: 4 tipy, ako si ho vytvoriť 2 583
  10. Astmatici a alergici pozor. Aj toto vám môže spôsobovať problémy 2 191

Hlavné správy zo Sme.sk

DOMOV

Odchádzajúci generál Macko: Gajdoša zomlela SNS, rezort neriadi on

Je chybou, že ministerstvo obrany odmieta verejnú diskusiu. Tá vnútorná prebieha tiež len formálne, poukazuje dlhoročný dôstojník.

komentár petra tkačenka

So žralokmi z SNS sa koalície nerobia

Žralok hryzie rýchlo, nemilosrdne a efektívne – preto tu stále je.

Neprehliadnite tiež

Trendom 21. storočia bude schopnosť zabezpečiť si dostatok pitnej vody

Vedci sa obávajú o budúcnosť modrej planéty.

PODCAST KLIK

Klik: Obchod Googlu s Pentagonom môžu skaziť zamestnanci

Komentovaný prehľad technologických správ týždňa. O nahrávke, ktorá rozhádala internet a kryptožetónikoch za miliardy dolárov.

Prvýkrát zmerali tlak vo vnútri protónu. Je desaťkrát väčší ako v neutrónovej hviezde

Pohľad do vnútra protónov nám môže dať informácie o základných črtách kozmu.