CERN-onderzoekers ontdekken exotisch deeltje met een lange levensduur

Onderzoekers van het LHCb-experiment bij CERN presenteerden onlangs een nieuwe ontdekking op de European Physical Society Conference on High Energy Physics. Het team ontdekte een nieuw deeltje dat ze TCC+ noemden, wat een tetraquark is. Een tetraquark is een exotisch hadron dat twee quarks en twee antiquarks bevat.

Het deeltje is het langstlevende deeltje van exotische materie dat ooit is ontdekt en het eerste dat een paar zware quarks en twee lichte antiquarks bevat. Quarks zijn de fundamentele bouwstenen waaruit materie is opgebouwd. Ze combineren om hadronen te vormen, voornamelijk baryonen, zoals het proton en het neutron, bestaande uit drie quarks en mesonen gevormd in een quark-antiquark-paar.

Wetenschappers merken op dat de afgelopen jaren verschillende zogenaamde exotische hadronen zijn ontdekt, deeltjes die vier of vijf quarks bevatten in plaats van de conventionele twee of drie. De nieuwe ontdekking is bijzonder uniek, waarbij wetenschappers opmerken dat het kan worden beschouwd als een ‘exotisch exotisch hadron’.

Het nieuwe deeltje heeft een paar charm-quarks en een op en neergaande antiquark. Eerder zijn er verschillende tetraquarks ontdekt, maar dit is de eerste met twee charm-quarks zonder charme-antiquarks om ze in evenwicht te brengen. Natuurkundigen beschouwen het deeltje als een “open charme”, en merken op dat deeltjes met de charm-quark en anticharm-antiquark een “verborgen charme” hebben omdat het charm-kwantumgetal voor het hele deeltje nul is.

In dit nieuwe deeltje telt het charm-kwantumgetal op tot twee. De quark-inhoud van TCC+ heeft nog andere interessante eigenschappen. Het is het eerste deeltje dat is ontdekt en behoort tot een klasse van tetraquarks met een paar zware quarks en twee lichte antiquarks. Die deeltjes vervallen en veranderen in een paar mesonen, elk gevormd door een van de zware quarks en een van de lichte antiquarks.

Theoretische voorspellingen suggereren dat het verval van dit type deeltje niet alleen onwaarschijnlijk maar ook verboden is. Het deeltje zou niet vervallen via de sterke interactie. Het zou dit moeten doen via de zwakke interactie, waardoor zijn levensduur enkele orden van grootte langer is dan enig eerder waargenomen exotisch hadron.

Posted By : no sydney hari ini 2021