Повече от три години след откриването на никога не виждана субатомна частица, сега физиците знаят как тези частици - наречени пентакварки - се събират заедно.
Ново изследване разкрива три напълно нови вида пентакварки и показва, че всеки от тях е съставен от два компонента: един тригрупков клъстер наречен барион и едно сдвояване на кварк и антикварк, наречен мезон.
„Получихме много по-ясна картина и казахме:„ О, боже, има неща в нея, които всъщност не сме си представяли “, казва ръководителят на изследването Томаш Скварницки, физик от университета в Сиракуза в щата Ню Йорк.
Субатомна структура
Кварки са субатомни частици, които се предлагат в шест вида (нагоре, надолу, странно, чар, отдолу и отгоре). Те са градивните елементи на протони и неутрони, които са направени от три кварка на брой. Тези трикваркови частици са известни още като бариони. Друг важен тип частици е мезонът; всеки от тях е съставен от кварк и антикварк. Антикварки са странните антиматериални братовчеди на кваркове.
През 60-те години на миналия век, когато физиците за първи път теоретизират за всички тези кварки, те разбраха, че няма причина да няма частици, направени от четири или пет кварка, каза Скварницки пред Live Science. Но не е имало експериментални доказателства за частици с пет кварки или пентакварки - тоест до 2015 г., когато Скварницки и неговите колеги откриват предметите сред частиците, създадени от сблъсъци в Големия адронен колайдер в Женева.
По онова време, каза Скварницки, данните бяха малко неясни. Оттогава изследователите увеличават количеството данни, които имат по тези пентакварки, с коефициент девет. Това доведе до много по-остра картина, каза Скварницки.
Топки от кваркове
Първото нещо, което изследователите откриха, беше, че сред частиците LHC има три отделни пентаквартири от три уникални маси. Единият преди това е бил неоткрит. Двете други се бяха показали като един шип в спектъра на масата на частиците в проучването от 2015 г., но сега са очевидни като две отделни частици с отделни маси.
Най-важното е, че новите данни разкриват вътрешните структури на тези пентакварки. Преди това, каза Скварницки, не беше ясно как са подредени петте кварки вътре в пентакварка. Всички ли си взаимодействаха помежду си? Или вместо това имаше две групи - един барион с три кварки и мезон (частицата, направена от кварк и антикварк), които взаимодействаха помежду си?
Новите данни разкриват, че това е последният случай. Въз основа на това как кварките се разпадат - те са нестабилни и съществуват само за кратко преди да променят конфигурациите си - те трябва да бъдат направени от взаимодействащи бариони и мезони, каза Скварницки. Пентакваркът е съставен от чарк-чар, анти-чаров кварк, два нагоре кварка и един надолу кварк. Те имат различни маси, защото кварките съществуват в различни квантови състояния.
„Значението на новите наблюдения е, че сега са насочени в една ясна посока“, каза той. Всеки пентакварк е направен от барион с три кварка вътре и мезон с кварк и антикварк.
„Това е като две отделни топки от кварки, залепени един за друг“, каза Скварницки.
Skwarnicki представи резултатите на 26 март на конференцията по физика Rencontres de Moriond в Ла Thuile, Италия. Изследователите планират да направят допълнителни измервания, за да потвърдят своите открития, каза Скварницки и те планират да търсят повече договорености за пентакварки.
"Всъщност съм уверен, че в бъдеще ще видим повече от тези частици от пентакварк", каза той.
