Sen jälkeen kun se aloitti toisen toiminta-ajonsa vuonna 2015, Large Hadron Collider on tehnyt melko mielenkiintoisia asioita. Esimerkiksi vuodesta 2016 lähtien CERNin tutkijat aloittivat törmäyksen käyttää Large Hadron Collider -kauneuskoetta (LHCb). Tämän tutkimuksen tarkoituksena on selvittää, mikä tapahtui Ison räjähdyksen jälkeen, jotta asia pystyi selviytymään ja luomaan nykypäivän tunteman maailmankaikkeuden.
Muutaman viime kuukauden aikana kokeilu on tuottanut vaikuttavia tuloksia, kuten hiukkasten rappeutumisen erittäin harvan muodon mittauksen ja todisteet aineen ja antimaterian asymmetrian uudesta ilmenemisestä. Ja viimeksi LHCb: n takana olevat tutkijat ovat ilmoittaneet löytävänsä uuden viiden hiukkasen järjestelmän, jotka kaikki havaittiin yhdessä analyysissä.
Vuonna 2001 ilmestyneen tutkimuspaperin mukaan arXiv 14. maaliskuuta 2017 havaitut hiukkaset olivat innoissaan olosuhteissa, jotka tunnetaan nimellä “Omega-c-nolla” baryoni. Kuten muutkin sen tyyppiset hiukkaset, Omega-c-nolla koostuu kolmesta kvarkista - joista kaksi on “outoja”, kun taas kolmas on “viehätys” kvarkkia. Tämän baryonin olemassaolo vahvistettiin vuonna 1994. Sittemmin CERNin tutkijat ovat pyrkineet selvittämään, onko olemassa raskaampia versioita.
Ja nyt näyttää siltä, että LHCb-kokeilun ansiosta he ovat löytäneet ne. Tärkeintä oli tutkia hiukkasten lopullisessa kokoonpanossaan havaitsijoiden kulkua detektoriin jättämään energiaan ja jäljittää ne takaisin alkuperäiseen tilaansa. Pohjimmiltaan Omega-c-nollahiukkaset rappeutuvat voimakkaan voiman kautta toisen tyyppiseksi baryoniksi (Xi-c-plus) ja sitten heikon voiman kautta protoneiksi, kaoneiksi ja pioneiksi.
Tämän perusteella tutkijat pystyivät määrittämään, että heidän näkemänsä olivat Omega-c-nolla-hiukkasia eri energiatiloissa (ts. Erikokoisia ja -massaisia). Megaelektronvoltteina (MeV) ilmaistuna näiden hiukkasten massat ovat vastaavasti 3000, 3050, 3066, 3090 ja 3119 MeV. Tämä löytö oli melko ainutlaatuinen, koska se sisälsi hiukkasen viiden korkeamman energian tilan havaitsemisen samanaikaisesti.
Tämä tehtiin mahdolliseksi LHCb-ilmaisimen erikoisominaisuuksien ja suuren tietoaineiston avulla, joka oli kerätty LHC: n ensimmäisestä ja toisesta ajoista - jotka kuluivat vuosina 2009–2013 ja vuodesta 2015 vastaavasti. Oikeilla laitteilla ja kokemuksella varustetut tutkijat pystyivät tunnistamaan hiukkaset ylivoimaisella varmuudella sulkemalla pois mahdollisuuden, että kyseessä oli tietojen tilastollinen epäkohta.
Löytöllä odotetaan myös valaisevan joitain alaatomisten hiukkasten syvempiä mysteerejä, kuten kuinka kolmen ainesosan kvarkeja sitoo baronin sisällä "voimakas voima" - eli perustavoima, joka vastaa atomien sisäpintojen pitämisestä yhdessä . Toinen mysteeri, että tämä voisi auttaa ratkaisemaan korrelaatio eri kvarkkitilojen välillä.
Kuten tohtori Greig Cowan - Edinburghin yliopiston tutkija, joka työskentelee LHCb-kokeilun kanssa Cernin LHC: ssä - selitti haastattelussa BBC: lle:
”Tämä on silmiinpistävä löytö, joka valaisee kuinka kvarkit sitoutuvat toisiinsa. Sillä voi olla vaikutuksia protonien ja neutronien parempaan ymmärtämiseen, mutta myös eksoottisempiin monikvarkkitiloihin, kuten viisikvaarit ja tetrakvarkit.“
Seuraava vaihe on määritellä näiden uusien hiukkasten kvantiluvut (numerot, joita käytetään tietyn hiukkasen ominaisuuksien tunnistamiseen) sekä niiden teoreettisen merkityksen määrittäminen. LHC on verkkoon tulonsa jälkeen auttanut vahvistamaan hiukkasfysiikan standardimallia ja saavuttanut sen ulkopuolelle tutkiakseen suurempia tuntemattomia tapoja siitä, miten maailmankaikkeus on tullut ja kuinka sitä hallitsevat perusvoimat sopivat yhteen.
Loppujen lopuksi näiden viiden uuden hiukkasen löytäminen voi olla ratkaiseva askel kohti tietä kaikesta (TOE) tai vain yksi pala hyvin olemassa olevassa palapelissä, joka on olemassaolomme. Pysy kuulolla nähdäksesi mikä!
