Odkrit tretji tip hadronov

Hadroni so sestavljeni subatomski delci, ki sestojijo iz kvarkov. Standardni model nas uči, da obstajajo kvarki šestih okusov (gor, dol, čar, čudnost, vrh, dno), ki imajo naboj bodisi +2/3 bodisi -1/3 osnovnega naboja. Obstajajo tudi antikvarki, ki so ravno nasprotno nabiti. Kvarki se lahko združujejo na dva načina, in sicer trije kvarki ali par kvark in antikvark. V prvem primeru dobimo barione z necelim polovični spinom, med katerimi sta najbolj znana proton (gor, gor, dol) in nevtron (gor, dol, dol). Par kvarka in antikvarka, ki ima celoštevilski spin, pa se imenuje mezon. (Poleg kvarkov, ki sestavljajo hadrone, standardni model opisuje še šest leptonov: elektron, muon in tau ter njihove nevtrine; štiri nosilce sile bozone ter Higgsov bozon.)

Izoliranega kvarka še nismo uspeli opaziti in ga po trenutnem poznavanju fizike tudi nikoli ne bomo. Če dva kvarka vlečemo vsaksebi, energija interakcija narašča, dokler ne doseže tako visoke vrednosti, da po Einsteinovi enačbi ekvivalence mase in energije nastaneta dva nova kvarka - postopku pravimo hadronizacija.

Teorija pa omogoča skupke štirih ali petih kvarkov, le da jih ni še nihče opazil. CERN je včeraj potrdil, da so z zanesljivostjo več kot 13 sigma našli odtis hadrona, ki ga ne moremo uvrstiti ne med barione ne med mezone. Gre za hadron Z(4430)^-, ki ga je najprej odkril Belle na Japonskem, kasneje pa potrdila še CERN-ova kolaboracija LHCb. Omenjeni tetrakvark sestoji iz kvarkov čar, antičar, dol in antigor, tako da ima skupni naboj 1-. Njegova masa je približno štirikratna masa protona (4430 MeV). Poleg tega so že odkrili indice še za obstoj Zc(3900)⁺, ki pa bo moral na potrditev še malo počakati.

Nihče ne ve, kakšna vrsta hadronov so ti tetrakvarki. Bodisi gre za novo skupino, kot so barioni in mezoni, bodisi zgolj za neko čudno kombinacijo dveh mezonov. To se sprašujemo že od leta 2003, ko so se pojavili prvi indici o obstoju skupkov štirih kvarkov in antikvarkov, sedaj pa CERN neizpodbitno pokazal, da obstajajo. Treba jih je le še vključiti v teorijo.