Skip to content
Home » Team van natuurkundigen vindt tekenen van pentaquarktoestanden en nieuwe materie

Team van natuurkundigen vindt tekenen van pentaquarktoestanden en nieuwe materie

    Team van natuurkundigen vindt tekenen van pentaquarktoestanden en nieuwe materie
    Team van natuurkundigen vindt tekenen van pentaquarktoestanden en nieuw soort materie

    Productie mechanismen. Het bovenste paneel toont de quark-lijndiagrammen op het elektrozwakke hoekpunt, en de onderste panelen tonen het overeenkomstige productiediagram voor Pc-toestanden. (a) kleurversterkte, (b) kleuronderdrukte, en (c) niet-factoriseerbare kleuronderdrukte mechanismen. Krediet: TJ Burns et al, Fysieke beoordeling D (2022). DOI: 10.1103/PhysRevD.106.054029

    Theoretici van de Universiteit van Pittsburgh en de Universiteit van Swansea hebben aangetoond dat recente experimentele resultaten van de CERN-versneller sterk bewijs leveren voor een nieuwe vorm van materie.


    Het experiment op CERN, de locatie van ‘s werelds meest energierijke deeltjesversneller, onderzocht een zwaar deeltje genaamd een Lambda b dat vervalt tot lichtere deeltjes, waaronder het bekende proton en de beroemde J/psi, ontdekt in 1974.

    In een artikel dat vandaag online is gepubliceerd in Fysieke beoordeling Dbeweren natuurkundigen Tim Burns van Swansea in Wales en Eric Swanson van Pitt dat de gegevens alleen kunnen worden begrepen als er een nieuw type materie bestaat.

    Het grootste deel van de waarneembare massa van het universum is afkomstig van deeltjes die quarks worden genoemd en die samen het bekende proton en neutron vormen en een hele reeks andere deeltjes die veel sterker op elkaar inwerken dan elektronen of neutrino’s. Deze sterk op elkaar inwerkende deeltjes staan ​​gezamenlijk bekend als hadronen, beschreven in de Quantum Chromodynamics-theorie. Ook al nadert deze theorie zijn 50e verjaardag, het blijft notoir moeilijk om de innerlijke werking ervan te onderscheiden.

    “Quantum Chromodynamica is het probleemkind van het standaardmodel,” zei Swanson. “Om te leren wat het zegt over hadronen, moeten de snelste computers ter wereld jarenlang worden gebruikt, waardoor het moeilijk is om de tientallen vragen te beantwoorden die dit ene experiment oproept.”

    Om deze reden is het doen van experimenten met hadronen – en het correct interpreteren van de resultaten – van vitaal belang voor het begrijpen van Quantum Chromodynamics.

    Tot voor kort konden alle hadronen worden opgevat als combinaties van een quark en een antiquark, zoals de J/psi, of combinaties van drie quarks, zoals het proton. Desondanks heeft men lang vermoed dat andere quarkcombinaties mogelijk zijn – wat neerkomt op nieuwe vormen van materie. Toen kwam in 2004 de ontdekking van een deeltje genaamd X(3872), dat een combinatie leek van twee quarks en twee antiquarks. Sindsdien zijn er andere kandidaat-noviteiten bijgekomen, hoewel geen van hen zeker kan worden geïdentificeerd als exotische nieuwe combinaties van quarks.

    “Soms is een hobbel in de gegevens een prachtig nieuw ding, en soms is het gewoon een hobbel”, zei Swanson.

    Het nieuwe werk combineert de CERN-gegevens met andere experimenten uit 2018 en 2019 om tot een consistente verklaring voor alle bevindingen te komen.

    “We hebben een model dat de gegevens prachtig uitlegt en voor het eerst alle experimentele beperkingen bevat”, zei Burns. De verklaring vereist het bestaan ​​van verschillende nieuwe deeltjes die bestaan ​​uit vier quarks en één antiquark, ‘pentaquarks’ genoemd. Het onderzoek geeft ook aan dat de pentaquarks net op de drempel staan ​​om in andere laboratoria te worden geobserveerd.

    “Er is echt geen andere manier om de gegevens te interpreteren – pentaquark-toestanden moeten bestaan”, zei Burns. De conclusie roept de mogelijkheid op dat andere pentaquarks mogelijk zijn, en dat een hele nieuwe klasse van materie op het punt staat ontdekt te worden.


    LHCb ontdekt drie nieuwe exotische deeltjes: de pentaquark en het allereerste paar tetraquarks


    Informatie:
    TJ Burns et al, Productie van Pc-toestanden in Λb-verval, Fysieke beoordeling D (2022). DOI: 10.1103/PhysRevD.106.054029

    Geleverd door de Universiteit van Pittsburgh

    citaat: Team van natuurkundigen vindt tekenen van pentaquarktoestanden en nieuwe materie (2022, 26 september) opgehaald op 27 september 2022 van https://phys.org/news/2022-09-team-physicists-pentaquark-states.html

    Op dit document rust copyright. Afgezien van een eerlijke handel ten behoeve van eigen studie of onderzoek, mag niets worden gereproduceerd zonder schriftelijke toestemming. De inhoud wordt uitsluitend ter informatie verstrekt.