Osumia tulee vain energiaministeriön Fermin kansallisesta kiihdytinlaboratoriosta. Toistaiseksi tässä kuussa laboratorio on ilmoittanut löytävänsä harvinaisen yhden ylimmän kvarkin, ja kavensi sitten aukon - tosiasiallisesti kahdesti - vaikeasti vaikeasti saatavan Higgs Boson -hiukkasen eli ”Jumalan hiukkasen” massalle, jonka ajateltiin antavan kaikille muille hiukkasille heidän massa.
Nyt tutkijat ovat havainneet uuden, täysin teoreettisen hiukkasen, joka haastaa sen, mitä fyysikot uskoivat tietävänsä kvarkkien yhdistymisestä aineeksi. He kutsuvat sitä Y: ksi (4140) heijastaen sen mitattua massaa 4140 megaelektronin volttia.
"Sen on yritettävä kertoa meille jotain", sanoi Jacobo Konigsberg Floridan yliopistosta, Fermilabin törmäyshäiriöiden havaitsijaryhmän tiedottaja. "Toistaiseksi emme ole varmoja mitä se on, mutta voimme olla varmoja, että jatkamme kuuntelemista."
Kuten tiedämme, se käsittää kvarkeiksi kutsuttuja rakennuspalikoita. Kvarkit sopivat yhteen useilla vakiintuneilla tavoilla rakentaa muita hiukkasia: mesonit, jotka on valmistettu kvarkin ja antibakarin parista, ja baryonit, jotka on valmistettu kolmesta kvarkista.
Mutta äskettäin elektronien ja positronien törmäykset Stanfordin SLAC: n kansallisessa kiihdytinlaboratoriossa ja japanilaisessa laboratoriossa KEK ovat paljastaneet esimerkkejä yhdistelmäkvarkin rakenteista - nimeltäänX jaYhiukkaset - jotka eivät ole tavanomaisia mesoneja ja baryoneja. Ja nyt Collider Detector at Fermilab (CDF) -yhteistyö on löytänyt todisteita Y (4140) -hiukkaselle.
Y (4140) -partikkeli hajoaa pariksi muiksi hiukkasiksi, J / psi ja phi, mikä viittaa fyysikoille, että se saattaa olla charmin ja huumeiden vastaisten kvarkkien koostumus. Tämän rappeutumisen ominaispiirteet eivät kuitenkaan vastaa tavanomaisia odotuksia tällaiselle meikkaukselle. Muita mahdollisia tulkintoja yksinkertaisella kvarkin ja antiikkunan rakenteella ovat hybridihiukkaset, jotka sisältävät myös gluoneja, tai jopa nelikvarkkiyhdistelmiä.
Fermilab-tutkijat havaitsivat Y (4140) -partikkeleita paljon yleisemmin tuotettujen hiukkasten, jotka sisältävät pohjakvarkkia, nimeltään B + meson, hajoamisessa. Seulottuaan triljoonien protoni-antiprotoni-törmäysten läpi Fermilabin Tevatronista, he tunnistivat pienen näytteen B + -mesoneista, jotka hajosivat odottamattomasti. Lisäanalyysi osoitti, että B + -mesonit hajoavat Y: ksi (4140).
Y (4140) -hiukkas on hiukkasryhmän uusin jäsen, jolla on samanlaisia epätavallisia ominaispiirteitä, joita ovat viime vuosien aikana havainneet kokeilijat Fermilabin Tevatronissa sekä KEK: ssä ja SLAC-laboratoriossa, joka toimii Stanfordissa kumppanuuden kautta Yhdysvaltojen kanssa. Energian laitos.
"Onnittelemme CDF: tä ensimmäisestä näytöstä uudesta odottamattomasta Y-tilasta, joka hajoaa J / psi: ksi ja phi: ksi", kertoi japanilainen fyysikko Masanori Yamauchi, KEK: n tiedottaja. ”Tämä tila voi liittyä Belyn löytämään Y (3940) -tilaan ja saattaa olla toinen esimerkki eksoottisesta hadronista, joka sisältää viehätyskvarkeja. Yritämme vahvistaa tämän tilan omilla Belle-tiedoillamme. ”
Teoreettiset fyysikot yrittävät purkaa näiden eksoottisten kvarkkien yhdistelmien todellisen luonteen, jotka eivät kuulu nykyiseen ymmärrykseemme mesoneista ja baryoneista. Samaan aikaan kokeilijat jatkavat mielellään lisää sellaisia hiukkasia.
"Me rakennamme tietämystämme pala palalta", sanoi Fermilabin tiedottaja Rob Roser, "ja riittävästi palasia ymmärrämme, kuinka tämä palapeli sopii yhteen."
Y (4140) -havainto on artikkeli, jonka CDF toimitti Fyysiset tarkistuskirjeet Tämä viikko. Y: n (4140) ilmoittamisen lisäksi CDF-kokeiluyhteistyö tuo yli 40 uutta tulosta Euroopassa tällä viikolla pidettävässä Moriond-konferenssissa, joka käsittelee kvanttikromodynaamista, mukaan lukien elektroweak-top-kvarkin tuotannon löytö ja uusi raja Higgsin bosonille konsertissa Fermilabin DZero-yhteistyön kokeilijoiden kanssa.
Lähde: Fermilab
