V CERN-u odkrili nov eksotičen delec

V velikem hadronskem trkalniku v CERN-u so v kolaboraciji LHCb odkrili nov delec, ki ga sestavljajo štirje težki kvarki. Gre za tetrakvark, v katerem so povezani dva kvarka čar in dva antikvarka čar. To je prvi delec, ki ga sestavljajo štirje težki (anti)kvarki. Rokopis članka so že objavili na arXiv.

V standardnem modelu je 17 osnovnih delcev, ki se delijo na kvarke, leptone in bozone. Kvarki se nadalje delijo v tri generacije (gor/dol, čar/čudno, zgornji/spodnji), medtem ko so leptoni elektron, muon in tau ter njihovi pripadajoči nevtrini. Generacije se razlikujejo po masi, Skupaj tvorijo družino fermionov, ki imajo spin 1/2. Kvarki so odgovorni za večino mase običajne snovi. Najraje se povezujejo po tri skupaj, pri čemer nastanejo barioni. Vsi poznamo proton (gor, gor, dol) in nevtron (gor, dol, dol), obstaja pa še cela vrsta drugih kombinacij. Če pa se povežeta dva, in sicer en kvark in en antikvark, dobimo mezone. Bozoni pa so delci, ki so nosilci interakcij, med katerimi je verjetno najbolj poznan Higgsov bozon.

Kakorkoli, kvarki se lahko povezujejo tudi v drugih kombinacijah, na primer štirje ali celo pet. Od začetka tisočletja do danes so odkrili precej tetrakvarkov, ki pa so imeli vsi vsaj dva lahka kvarka ali antikvarka. Novoodkriti tetrakvark pa je prvi, ki ima same težke sestavne dele in vse štiri enakega okusa. Odkrili so ga pri analizi podatkov iz eksperimentov med leti 2009-2013 in 2015-2018. Pri tem so našli odstopanje, ki je bilo značilno z več kot pet sigma, kar je običaja meja za razglasitev delca. Novi delec se imenuje ccc-c-. Ne vemo še, kako trdno so vezani kvarki skupaj, torej ali so vsi štirje resnično povezani v tetrakvark, ali pa gre za nekakšen adukt dveh parov kvarkov. Znanstveniki napovedujejo, da bodo z novoodkritim delcem lahko dodatno preizkusili kvantno kromodinamiko.