CERN: Ανακαλύφθηκαν νέα είδη πεντακουάρκ και τετρακουάρκ – Τι ελπίζουν οι επιστήμονες

Τρία νέα «εξωτικά» υποατομικά σωματίδια ανακάλυψαν επιστήμονες του πειράματος LHCb στον μεγάλο επιταχυντή (LHC) του Ευρωπαϊκού Οργανισμό Πυρηνικών Ερευνών (CERN).

Πρόκειται για ένα νέο είδος πεντακουάρκ και δύο νέα τετρακουάρκ.

Το πεντακουάρκ είναι το πρώτο που περιλαμβάνει ένα «παράξενο» κουάρκ, ενώ το ένα τετρακουάρκ είναι διπλά ηλεκτρικά φορτισμένο και αποτελείται από ένα «γοητευτικό», ένα «παράξενο», ένα «άνω» και ένα «κάτω».

Τα ευρήματα, που παρουσιάστηκαν από τους ερευνητές σήμερα σε σεμινάριο στο CERN, διευρύνουν τον κατάλογο των νέων αδρονίων τα οποία ανακαλύπτονται στον μεγάλο επιταχυντή. Η ανακάλυψή τους εκτιμάται ότι θα βοηθήσει ώστε οι φυσικοί να κατανοήσουν καλύτερα πώς τα κουάρκ προσδένονται μεταξύ τους για να σχηματίσουν άλλα σύνθετα σωματίδια.

Τα κουάρκ, τα μικρότερα σωματίδια που έχουν ανακαλυφθεί από τον άνθρωπο, εμφανίζονται σε έξι «γεύσεις» –γεύση είναι ένας κβαντικός αριθμός που διακρίνει τους διαφορετικούς τύπους κουάρκ.

Οι γεύσεις των κουάρκ είναι οι εξής: 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. Αυτά τα «εξωτικά» αδρόνια, που «ζουν» για απειροελάχιστα κλάσματα του δευτερολέπτου, έχουν παρατηρηθεί μόνο κατά τα τελευταία χρόνια από το LHCb και άλλα πειράματα.

Οι νέες ανακαλύψεις περιλαμβάνουν νέα είδη αυτών των εξωτικών αδρονίων που δεν είχαν παρατηρηθεί μέχρι σήμερα, ανεβάζοντας σε 21 τον συνολικό αριθμό τους.

«Η εύρεση 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 LHCb καθηγητής Κρις Παρκς του βρετανικού πανεπιστημίου του Μάντσεστερ.

Οι επιστήμονες δεν αποκλείουν να βρουν μελλοντικά και άλλα εξωτικά σωματίδια, μεταξύ άλλων το πρώτο εξακουάρκ.