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. Ste si istí, že svoj smartfón využívate naplno?
  2. Talent - vzdelanie - úspech
  3. Elektro-horúčka v podaní Volkswagenu
  4. Spoznáte týchto 11 filmov, v ktorých sa objavil McDonald’s?
  5. Nepýtajte od lekára antibiotiká pri chrípke či nádche
  6. 16 tipov na poznávacie zájazdy so slovenským sprievodcom
  7. Máte hypotéku a chcete lepšie spávať?
  8. Slovanet spustil LTE internet aj na juhu Tokaja
  9. Hľadá sa: Vzťah z rozumu. Darujte na Valentína predplatné SME.sk
  10. Dobrú chuť: príloha o dobrom jedle a varení v denníku SME
  1. Bratislavčania môžu žiadať príspevok na polopodzemné kontajnery
  2. Mototechna predala za päť rokov už 40 tisíc áut
  3. HubHub spája sily s Neulogy
  4. Na SPU v Nitre vznikla Konfuciova trieda
  5. Byt alebo dom? V Novom Ružinove vyriešili dilemu za vás
  6. Ak Vás nikdy nič nebolelo, nestrácajte čas čítaním tohto článku!
  7. Uvažujete nad solárnymi kolektormi? Získajte príspevok až 1750 €
  8. Ste si istí, že svoj smartfón využívate naplno?
  9. Príbeh tradičného družstva - príbeh Antonína Kvapila
  10. V Botanickej záhrade SPU otvorili jedinečnú výstavu orchideí
  1. 16 tipov na poznávacie zájazdy so slovenským sprievodcom 28 393
  2. Spoznáte týchto 11 filmov, v ktorých sa objavil McDonald’s? 20 586
  3. Mio MiVue 733 WiFi - snadno přeneste záznam autokamery do mobilu 11 756
  4. Máte hypotéku a chcete lepšie spávať? 6 954
  5. Ste si istí, že svoj smartfón využívate naplno? 6 605
  6. Dobrú chuť: príloha o dobrom jedle a varení v denníku SME 6 409
  7. Nepýtajte od lekára antibiotiká pri chrípke či nádche 4 141
  8. Elektro-horúčka v podaní Volkswagenu 3 687
  9. Nové komorné bývanie v Karlovke? Karlove 3 115
  10. Nepýtajte od lekára antibiotiká pri chrípke či nádche 2 816

Hlavné správy zo Sme.sk

ŠPORT

Ak ma chcel niekto položiť, tak sa mu to nepodarilo, vraví Paulína Fialková

Slovenská ženská štafeta skončila na olympiáde v Pjongčangu na výbornom piatom mieste.

KOMENTÁRE

Tragédiou Slovenska sú politici ako Danko. Ukazuje sa to aj pri zákone o drogách

Odbornosť je dôležitejšia než ideológia.

ŽENA

Dnes sa pomodlím za Istanbulský dohovor

Zdá sa, že predchádzaniu násiliu na ženách pomôže len zázrak.

Neprehliadnite tiež

Amatérsky astronóm náhodou zachytil prvý výbuch hviezdy

Jeho šanca bola jedna ku sto miliónom.

Európska sonda bude pátrať po známkach života na Marse

Sonda bude pátrať predovšetkým po metáne.

Priťahujú sa protiklady? Čo hovorí veda o výbere partnera

Podobnosť a rozdielnosť sú dôležité najmä na začiatku vzťahu.

Vznikli skôr ako koleso. Stručná história erotických hračiek

Skutočný význam dodali umelým penisom antickí Gréci.

Za dva týždne dvesto zemetrasení. Čo to pre Yellowstone znamená

Otrasy môžu byť pokračovaním série zemetrasení z leta minulého roku.