Két új szubatomi részecskét fedeztek fel a CERN fizikusai

Különböző kvarkok léteznek: vannak "felkvarkok (u-kvarkok/upquark), "lekvarkok" (d-kvark/down quark), továbbá megkülönböztetnek furcsa kvarkokat (s-kvark/strangequark), alap-kvarkokat (b-kvark/ bottomquark), más néven szépséges kvarkokat (beautyquark) is.

    Az Xi_b és az Xi_b* barionokat a kvarkmodell jósolta meg, ám létükre az első bizonyítékokat a CERN nagy hadronütköztetőjének (LHC) egyik detektorán, az LHCb-én 2011-2012-ben végzett kísérletek során összegyűjtött adatok elemzésével lelték. Egy rokonbariont, (Xi_b*0) az LHC másik detektorán, a CMS-kísérlet keretében észleltek 2012-ben - olvasható a PhysOrg hírportálon és a CERN honlapján.

    Mindkét új barion egy szépséges (b), továbbá egy furcsa (s) és egy "lekvarkot" (d) tartalmaz. A "nehézsúlyú" b-kvarkoknak köszönhetően tömegük a proton tömegének a hatszorosa. Az azonos összetétel ellenére azonban két különböző barionról van szó, hiszen a tömegüket nem pusztán az alkotóelemek "summája", hanem a konfigurációja is meghatározza, minden kvark ugyanis saját belső impulzusmomentummal, spinnel rendelkezik. Az Xi_b állapotban a két könnyebb kvark spinje ellenkező irányba mutat, míg az Xi_b* esetében egy sorba rendeződnek, ennek köszönhetően utóbbi barion kissé "súlyosabb".

    A két új szubatomi részecske tömege mellett a fizikusok vizsgálták, hogy milyen gyakorisággal képződnek ezek a barionok, mennyire instabilak, és meghatározták bomlásuk egyéb paramétereit is. Az eredmények egybeesnek a kvantum-színdinamika elmélet jóslataival.

PatrickKoppenburg, az amszterdami Nikhef Intézet tudósa a kutatásokról hangsúlyozta, a mostanihoz hasonlatos vizsgálatok révén születhet meg a standard modellen túlmutató új fizika. "Az ilyen nagy precizitású kutatások segítenek majd különbséget tenni a fizika standard modellből következő hatások és a jövőben észlelt új, váratlan jelenségek között" - fogalmazott PatrickKoppenburg