Naukowcy badający pewną mało znaną cząstkę trafili na ślad jeszcze bardziej egzotycznej materii. Odkrycia dokonały, niezależnie od siebie, dwa zespoły. Jeden japoński pracujący w ramach eksperymentu Belle oraz chiński zajmujący się eksperymentem BESIII.

Obie grupy badały odkrytą w 2005 cząstkę Y(4260). Powstaje ona wskutek zderzenia elektronu z pozytonem i rozpada się po 10-23 sekundy. Podczas obu badań zauważono pojawienie się nadmiaru danych przy energiach 3,9 gigaelektronowoltów (GeV). Po bliższym przyjrzeniu się danym naukowcy stwierdzili, że być może mają do czynienia z nową cząstką Z(3900), która prawdopodobnie składa się z czterech kwarków. Dotychczas nikt nie udowodnił, że tak zbudowane cząstki istnieją, chociaż trafiano na dane to sugerujące.

Japończycy i Chińczycy zauważyli w sumie ponad 460 cząstek Z(3900), co może wskazywać, iż nie mamy do czynienia jedynie ze statystycznym odchyleniem. Dotychczas zdobyte dane sugerują, że Z(3900) ma ładunek elektryczny, a w jej skład wchodzą m.in. kwark powabny i antykwark powabny. Według najprostszych modeli pozostałymi dwoma kwarkami mogą być kwark górny i antykwark dolny.

Możliwe jest też inne wytłumaczenie wspomnianego fenomenu. Niewykluczone, że Z(3900) składa się z dwóch kwarków – takie cząstki są znane – ale oddziaływania pomiędzy nimi są tak silne, że wyglądają, jakby były zbudowane z czterech kwarków. Jeśli prawdziwe jest takie wyjaśnienie – a ku niemu skłania się jeden z chińskich naukowców – to będzie oznaczało, że doszło do odkrycia teoretycznie postulowanej „molekuły hadronowej”.

Zapał miłośników nauki z pewnością ostudzi trzecie, najmniej ekscytujące wyjaśnienie. Niewykluczone, że Z(3900) to dwie cząstki, z których każda składa się z dwóch kwarków. Cząstki wpływają na siebie nawzajem, jednak ich interakcja nie jest na tyle silna, by utworzyły pojedynczą cząstkę.

Oba zespoły naukowe chcą teraz stworzyć jak najwięcej Z(3900) i obserwować ich rozpad. On bowiem wyjaśni charakter zauważonej cząstki. Uczeni mają nadzieję, że ostatecznie rozstrzygnięcie zapadnie w przyszłym roku.

 

Źródło: Wired, KopalniaWiedzy.pl

Polecane: