W Wielkim Zderzaczu Hadronów zaobserwowano zestaw pięciu cząstek w czasie analizy pojedynczego rozpadu. Zwykle w takiej sytuacji nie obserwuje się aż tylu nowych stanów.

Typowy eksperyment w CERN. Piony, kaony i inne cząstki opisano różnymi kolorami, © CERN

Obserwowane cząstki to stany wzbudzone barionu Omega-c-zero, Ωc0. Składa się on z trzech kwarków, dwóch kwarków dziwnych i jednego powabnego. Ωcrozpada się barion Xi-c-plus, Ξc+, złożony z kwarków powabnego, dziwnego i górnego oraz kaon K-. Następnie Ξc+ rozpada się w proton p, kaon K i pion π+.

Rozkład mas cząstek Ξc+ i K-. Pięć stanów barionu Ωc0 widocznych jest w postaci pięciu wąskich sygnałów rozpoczynających się od lewej© CERN

Naukowcy z eksperymentu LHCb analizując trajektorie i energie przebiegu rozpadu zauważyli, że w jego trakcie pojawiło się pięć stanów wzbudzonych barionu Ωc0: Ωc(3000)0, Ωc(3050)0, Ωc(3066)0, Ωc(3090)0 and Ωc(3119)0. Liczby w nawiasach oznaczają energię cząstek w megaelektronowoltach (MeV).

W kolejnym etapie badań naukowcy chcą określić liczby kwantowe nowych cząstek. Pozwolą im one określić ich wielkości fizyczne, takie jak pęd, moment pędu czy spin oraz opisać ich teoretyczne znaczenie. Fizycy mają nadzieję, że dzięki temu lepiej zrozumieją w jaki sposób kwarki łączą się w barion i zdołają opisać zależności pomiędzy kwarkami, co może okazać się przydatne przy badaniach i opisywaniu stanów składających się z wielu kwarków, jak tetra- i pentakwarki.

Polecane: