فیزیکدانان CERN نوع جدید و ناهنجاری از ذرات دارای چهار کوارک را کشف کردند

فیزیکدانان حین آزمایش در آشکارساز LHCb فرم جدیدی از ذره گریزان با چهار کوارک با نام «تترا کوارک» را شناسایی کردند که تا به امروز با چنین ذره‌ای روبه‌رو نشده بودند.

این ذره جدید از چهار کوارک با مزه یکسان تشکیل شده و احتمالا اولین دسته از ذرات کشف نشده قبلی است. مقاله مربوط به این اکتشاف هنوز به چاپ نرسیده، با این حال مدارک و اسناد جدیدی درباره وجود ذرات ناهنجار بدست آمده است.

کوارک‌ها ذرات ابتدایی هستند که یکی از بلوک‌های اساسی و اصلی ماده را تشکیل می‌دهند. پروتون‌ها و نوترون‌ها، ذرات زیراتمی که درون هسته اتم وجود دارند، از سه کوارک تشکیل شده‌اند و توسط نیروی اتمی قدرتمندی در کنار هم قرار گرفته‌ و بهم متصل شده‌اند.

ذراتی که پیکربندی دیگری داشته باشند یعنی از ۴، ۵ یا ۶ کوارک تشکیل شده باشند، بسیار نادر هستند و ذرات با ۶ کوارک همچنان در حد فرضیه باقی مانده‌اند. این ذرات در حدی نایاب هستند که تازه چندین سال پیش وجود تترا کوارک‌ها تایید شد.

کوارک‌ها را می‌توان با روش‌های مختلف دسته‌بندی کرد. ۶ نوع مختلف یا مزه کوارک وجود دارد که شامل بالا، پایین، افسون، شگفت، سر و ته می‌شود. هر یک از این مزه‌ها، آنتی کوارک مخصوص به خود را دارند و جرم هر یک از آن‌ها نیز متفاوت است و سر، افسون و ته به عنوان کوارک‌های سنگین شناخته می‌شوند.

به گزارش Science Alert، تترا کوارک جدید ویژگی‌هایی دارد که در گذشته شاهدش نبوده‌ایم. این ذره از چهار کوارک تشکیل شده که تمام آن‌ها سنگین هستند. سخنگوی LHCb اعلام کرده:

«ذراتی که چهار کوارک دارند هم اکنون ناهنجار محسوب می‌شوند و برای اولین بار ذره‌ای را کشف کرده‌ایم که دارای ۴ کوارک سنگین با نوع یکسان است. این ذره از دو کوارک افسون و دو آنتی کوارک افسون تشکیل شده است. تا به امروز LHCb و سایر آزمایش‌ها تنها قادر به مشاهده تترا کوارک‌ها با دو کوارک سنگین بوده‌اند و هیچ کدام از آن‌ها بیش از دو کوارک یکسان نداشته‌اند.»

این ماده عجیب پس از بررسی اطلاعات جمع‌آوری شده از دو عملیات برخورددهنده هادرونی بزرگ در فاصله سال‌های ۲۰۰۹ تا ۲۰۱۳ و ۲۰۱۵ تا ۲۰۱۸ کشف شد. تیم تحقیقاتی با استفاده از تکنیک جدیدی اطلاعات را با هم ترکیب کردند.