V CERN-u odkrili nov subatomski delec

V CERN-u so v velikem hadronskem trkalniku v okviru eksperimenta LHCb odkrili nov delec (znanstveni članek), ki so ga glede na sestavo poimenovali Ξ_cc⁺⁺. Sestavljata ga dva čarna kvarka (quark c) in en kvark gor (quark u). Obstoj tega delca ni nobeno presenečenje, saj ga trenutne teorije napovedujejo in z njegovim dokazom ne bomo pridobili nobene nove teorije. Vseeno pa gre za pomembno odkritje, saj ga sestavljata dva težka kvarka, zaradi česar ima precej visoko maso - 3621 MeV, kar je približno štirikrat več od običajnega protona (938 MeV). Doslej delcev iz več kot enega težkega kvarka nismo opazili.

Proton sestavljata dva kvarka gor in en kvark dol, ki se skupaj s čudnim kvarkom uvrščata med lahke kvarke z maso po 100 MeV. Po drugi strani so čarni kvark in kvarki gor in dol težki kvarki, ker njihove mase presegajo 1000 MeV. Teh šest kvarkov predstavlja hrbtenico standardnega modela in so pomembni osnovni delci. Kvarki se povezujejo v hadrone, med katerimi so najbolj znani nevtron, proton in pioni. Sklop treh kvarkov imenujemo barion, sklop kvarka in antikvarka pa mezon. Ostali osnovni delci so leptoni, med katerimi najdemo tudi elektron, ter bozoni za posredovanje sil, med katerimi najdemo fotone in Higgsov bozon.

Standardni model napoveduje številne kombinacije treh kvarkov, ki tvorijo vrsto hadronov z imenom barioni. Toda hadrona, ki bi vseboval dva čarna kvarka, pred tem še niso opazili. V resnici niso odkrili še nobenega hadrona, ki bi imel več kot ene težek kvark. Novoodkriti hadron je tako prvi, ki vsebuje dva, kar dodatno potrjuje standardni model. Takšen hadron se obnaša drugače od tistih z dvema lahkima kvarkoma ali celo tremi.

Tiskovni predstavnik LHCb Giovanni Passaleva je povedal, da je odkritje takšnega bariona odlično orodje za natančnejše raziskave kvantne kromodinamike, s katero se opisuje močna sila, ki je ena izmed štirih osnovnih interakcij in je odgovorna za združevanje kvarkov. Nekdanji tiskovni predstavnik Guy Wilkinson je dodal, da v lažjih barionih kvarki "plešejo" drugo okrog drugega, medtem ko se v tem težkem delcu obnašanje primerja s kroženjem dveh zvezd druge okrog druge, lahek kvark pa kroži okrog tega binarnega sistema.

Pred petnajstimi leti so raziskovalci v SELEX-u v Fermilabu v Illinoisu skoraj odkrili nekaj podobnega. Toda statistična zanesljivost je bila tedaj prenizka, izmerjena masa pa precej izven pričakovanih okvirov. Ker rezultata ni bilo mogoče ponoviti, je tista meritev verjetno statistična napaka. Po drugi strani je odkritje v CERN-u prestalo strogo preverjanje.