ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΟΜΑΔΑ ΕΚΛΑΪΚΕΥΣΗΣ

INTERNATIONAL PARTICLE PHYSICS OUTREACH GROUP (IPPOG)

...πίσω στον κατάλογο του LHC

...πίσω στον κατάλογο των Δελτίων Τύπου

CERN: Δελτίο Τύπου
Γενεύη, 6 Ιουλίου 2017

Το πείραμα LHCb γοητευμένο ανακοινώνει την παρατήρηση ενός νέου σωματιδίου που
περιέχει δύο βαριά κουάρκ

Σήμερα κατά τη διάρκεια του συνεδρίου Της Ευρωπαϊκής Ένωσης Φυσικών (European Physical Society, EPS) για τη Φυσική Υψηλών Ενεργειών στη Βενετία, το πείραμα LHCb στο Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων LHC του CERN ανακοίνωσε την παρατήρηση ενός νέου σωματιδίου (Xicc++) που αποτελείται από δύο γοητευτικά κουάρκ και ένα άνω κουάρκ.

Η ύπαρξη αυτού του σωματιδίου στην οικογένεια των βαρυονίων αναμενόταν από τις τρέχουσες θεωρίες, αλλά οι φυσικοί αναζητούσαν αυτά τα βαρυόνια με δύο βαριά κουάρκ για πολλά χρόνια. Η μάζα του πρόσφατα αναγνωρισμένου σωματιδίου είναι περίπου 3621 MeV, δηλαδή είναι σχεδόν τέσσερις φορές βαρύτερο από το πιο γνωστό βαρυόνιο, το πρωτόνιο, μια ιδιότητα που προκύπτει από το διπλά γοητευτικό περιεχόμενό του σε κουάρκ. Είναι η πρώτη φορά που ένα τέτοιο σωματίδιο ανιχνεύεται χωρίς αμφιβολία.

Σχεδόν όλη η ύλη που βλέπουμε γύρω μας είναι φτιαγμένη από βαρυόνια, τα οποία είναι κοινά σωματίδια που αποτελούνται από τρία κουάρκ, τα πιο γνωστά από τα οποία είναι τα πρωτόνια και τα νετρόνια. Αλλά υπάρχουν έξι τύποι υφιστάμενων κουάρκ και θεωρητικά πολλοί διαφορετικοί δυνητικοί συνδυασμοί θα μπορούσαν να σχηματίσουν άλλα είδη βαρυονίων. Τα βαρυόνια που έχουν παρατηρηθε? ως τώρα αποτελούνται το πολύ από ένα βαρύ κουάρκ.

"Η εύρεση ενός βαρυονίου με δύο βαριά κουάρκ είναι πολύ ενδιαφέρουσα διότι θα παράσχει ένα μοναδικό εργαλείο για την περαιτέρω διερεύνηση της κβαντικής χρωμοδυναμικής, της θεωρίας που περιγράφει την ισχυρή αλληλεπίδραση, μία από τις τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις," είπε ο Giovanni Passaleva, νέος εκπρόσωπος του πειράματος LHCb. "Τέτοια σωματίδια θα μας βοηθήσουν να βελτιώσουμε την προγνωστική δύναμη των θεωριών μας."

"Σε αντίθεση με άλλα βαρυόνια, στα οποία τα τρία κουάρκ εκτελούν έναν περίπλοκο χορό το ένα γύρω από το άλλο, ένα διπλά βαρύ βαρυόνιο αναμένεται να λειτουργήσει σαν ένα πλανητικό σύστημα, όπου τα δύο βαριά κουάρκ παίζουν το ρόλο αστεριών μεγάλης μάζας που περιστρέφονται το ένα γύρω από το άλλο, με το ελαφρύτερο κουάρκ να περιστρέφεται γύρω από αυτό το δυαδικό σύστημα," πρόσθεσε ο Guy Wilkinson, πρώην εκπρόσωπος του πειράματος.

Η μέτρηση των ιδιοτήτων του θα βοηθήσει να προσδιοριστεί πώς συμπεριφέρεται ένα σύστημα δύο βαριών κουάρκ και ενός ελαφρού κουάρκ. Σημαντικές πληροφορίες μπορούν να εξαχθούν με την ακριβή μέτρηση της παραγωγής και των μηχανισμών δι?σπασης και της διάρκειας ζωής αυτού του νέου σ!ωματιδίου.

Η παρατήρηση αυτού του νέου βαρυονίου αποδείχθηκε πρόκληση και κατέστη δυνατή λόγω του υψηλού ποσοστού παραγωγής βαρέων κουάρκ στο LHC και των μοναδικών δυνατοτήτων του πειράματος LHCb, το οποίο μπορεί να αναγνωρίσει τα προϊόντα διάσπασης με εξαιρετική απόδοση. Το βαρυόνιο ταυτοποιήθηκε μέσω της διάσπασής του σε ένα βαρυόνιο Λ_c⁺ και τρία ελαφρύτερα μεσόνια K^-, π⁺ και π^-.

Η παρατήρηση του LHCb μεγαλώνει τις προσδοκίες για την ανίχνευση άλλων εκπροσώπων της οικογένειας των διπλά βαρέων βαρυονίων, που θα αναζητηθούν τώρα με τον LHC.

Αυτό το αποτέλεσμα βασίζεται σε δεδομένα ενέργειας 13 TeV που καταγράφηκαν κατά τον δεύτερο κύκλο λειτουργίας του Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων και επιβεβαιώθηκαν με τη χρήση δεδομένων ενέργειας 8 TeV από τον πρώτο κύκλο λειτουργίας. Οι συντελεστές του πειράματος υπέβαλλαν μια δημοσίευση που αναφέρει αυτές τις ανακαλύψεις, στο επιστημονικό περιοδικό Physical Review Letters. (διαθέσιμη εδώ)

Δείτε το Δελτίο τύπου
Μετάφραση: Ελένη Χατζηχρήστου
European Particle Physics Communication Network (EPPCN) και
Astroparticle Physics European Consortium (APPEC), Communication Officer

...πίσω στον κατάλογο του LHC

...πίσω στον κατάλογο των Δελτίων Τύπου