Profesor fizyki Tomasz Skwarnicki z Syracuse University zdobył dowody na istnienie trzech nieznanych dotychczas pentakwarków. Dowody znaleziono w danych pochodzących z eksperymentu LHCb. Dotychczas sądziliśmy, że pentakwarki są po prostu zbudowane z pięciu połączonych kwarków. Nasze odkrycie dowodzi, że to nieprawda, mówi Skwarnicki.

Pentakwark

Skwarnicki wraz z profesorem Limingiem ZHangiem z pekińskiego Uniwersytetu Tsinghua, analizowali dane ze zderzeń protonów z lat 2015–2018. Zauważyli, że pentakwarki składają się z pewnej podstruktury, której istnienie dowodziły trzy wąskie silniejsze sygnały w danych kinematycznych LHC. Każdy z takich sygnałów odnosi się do konkretnego pentakwarka, a konkretnie takiego, który składa się z dwóch części: barionu zawierającego trzy kwarki i mezonu złożonego z dwóch kwarków.

Tym, co jest unikatowe w trzech zauważonych pentakwarkach to fakt, że ich masa jest nieco niższa niż suma mas ich części składowych, czyli barionu i mezonu. Pentakwark nie rozpada się w prostym, standardowym procesie. Jego rozpad to powolny proces złożonej rekonfiguracji kwarków, w czasie którego występuje rezonans, wyjaśnia Skwarnicki.

Uczony specjalizuje się w badani interakcji zachodzących w cząstkach elementarnych. Teraz, dzięki LHC, naukowcy z całego świata mogą badać teorie i hipotezy, której w fizyce pojawiły się kilkadziesiąt lat temu. Daje nam on 10 razy więcej danych i pozwala obserwować strukturę pentakwarków w bardziej szczegółowy sposób. To co uznawaliśmy za pojedynczy pentakwark okazało się być dwoma wąskimi z niewielką przerwą pomiędzy nimi, mówi Skwarnicki. Naukowiec zauważył też trzeci towarzyszący im pentakwark. Wszystkie trzy miały podobną budowę, składają się z barionu i podstruktury z mezonu. Ich masa jest poniżej granicy dla odpowiadającego im układu barion-mezon.

 

 

 

Źródło: EurekAlert, KopalniaWiedzy