CERN: 10 χρόνια μετά το σωματίδιο Χιγκς, νέα «εξωτικά» σωματίδια

Μια σημαντική ανακάλυψη στον χώρο της σωματιδιακής φυσικής ανακοινώθηκε από το CERN ακριβώς δέκα χρόνια μετά την ανίχνευση του μποζονίου Χιγκς, του σωματιδίου που δίνει στην ύλη τη μάζα της.

Ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων (LHC) του CERN έδειξε ότι τα κουάρκ, τα στοιχειώδη σωματίδια από τα οποία αποτελούνται οι πυρήνες των ατόμων, μπορούν να συνδέονται με περισσότερους τρόπους από ό,τι πιστεύαμε.

Οι ερευνητές του CERN ανακοίνωσαν ότι ανακάλυψαν τρία νέα εξωτικά σωματίδια, ένα νέο είδος πεντακουάρκ και δύο νέα τετρακουάρκ.

Τα ευρήματα, τα οποία παρουσιάστηκαν την Τρίτη σε συνέντευξη Τύπου, έρχονται να διευρύνουν τον κατάλογο των νέων αδρονίων που ανακαλύπτονται στον επιταχυντή και ελπίζεται ότι θα βοηθήσουν τους φυσικούς να κατανοήσουν καλύτερα πώς τα κουάρκ συνδέονται μεταξύ τους για να σχηματίσουν άλλα σύνθετα σωματίδια.

Τα δύο νέα τετρακουάρκ σε καλλιτεχνική απεικόνιση του CERN

Τα κουάρκ, τα  μικρότερα γνωστά σωματίδια που έχουν ανακαλυφθεί από  τον άνθρωπο, εμφανίζονται σε έξι «γεύσεις», όπως λέγονται: πάνω (up), κάτω (down), κορυφή (top), πυθμένας (bottom), παράξενο (strange) και γοητευτικό (charm). Συνήθως συνδυάζονται σε ομάδες των δύο ή τριών για να σχηματίσουν αδρόνια, όπως πρωτόνια και νετρόνια που αποτελούν τους ατομικούς πυρήνες. Σπανιότερα τέσσερα ή πέντε κουάρκ συνδυάζονται για να σχηματίσουν σωματίδια τετρακουάρκ ή πεντακουάρκ, σωματίδια που ζουν μόνο για ένα κλάσμα του δευτερολέπτου πριν διασπαστούν αυθόρμητα.

Οι νέες ανακαλύψεις ανεβάζουν στα 21 τα γνωστά εξωτικά αδρόνια. Συγκεκριμένα, βρέθηκε το πρώτο πεντακουάρκ που περιλαμβάνει ένα παράξενο κουάρκ καθώς και ένα διπλά ηλεκτρικά φορτισμένο τετρακουάρκ που αποτελείται από ένα γοητευτικό, ένα παράξενο, ένα άνω και ένα κάτω.

«Η ανακάλυψη νέων ειδών τετρακουάρκ και πεντακουάρκ, καθώς και η μέτρηση των ιδιοτήτων τους, θα βοηθήσει τους θεωρητικούς φυσικούς να αναπτύξουν ένα ενιαίο μοντέλο εξωτικών αδρονίων, η ακριβής φύση των οποίων παραμένει σε μεγάλο βαθμό άγνωστη. Επίσης θα βοηθήσει στο να κατανοήσουμε καλύτερα τα συμβατικά αδρόνια» δήλωσε ο εκπρόσωπος του πειράματος LHCb, καθηγητής Κρις Παρκς του βρετανικού Πανεπιστημίου του Μάντσεστερ.