Ένα νέο βήμα για μια βαθύτερη κατανόηση της δομής και των θεμελιωδών δυνάμεων του υλικού κόσμου έγινε με την ανακάλυψη ενός νέου μικροσωματιδίου από τα πειράματα στο CERN. «Yπάρχει ένα νέο σωματίδιο στην πόλη και είναι ένα διπλά γοητευτικό βαρύ θηρίο», έγραψαν οι Jacob Aron και Leah Crane στο NewScientist.
Στις 6 Iουλίου, επιστήμονες του πειράματος LHCb του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Πυρηνικών Ερευνών (CERN) ανακάλυψαν ένα νέο βαρύ σωματίδιο στο οποίο έδωσαν το όνομα Xicc++ .
Η ανακάλυψη, που ανακοινώθηκε στην ευρωπαϊκή Συνδιάσκεψη Φυσικής Υψηλών Ενεργειών στη Βενετία, θα βοηθήσει τους φυσικούς να κατανοήσουν καλύτερα μία από τις τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις της φύσης, την ισχυρή πυρηνική δύναμη. H ισχυρή πυρηνική δύναμη είναι αυτή που συγκρατεί τους πυρήνες των ατόμων (στη φύση υπάρχουν άλλες τρεις “δυνάμεις” ή αλληλεπιδράσεις, η ασθενής πυρηνική δύναμη, η ηλεκτρομαγνητική και η βαρυτική).
Το Xicc++ είναι ένα βαρυόνιο, ανήκει δηλαδή στην οικογένεια των σωματιδίων που απαρτίζουν το μεγαλύτερο μέρος της κοινής ύλης, μεταξύ των οποίων τα πρωτόνια και νετρόνια. Τα βαρυόνια αποτελούνται από τρία κουάρκ. H λέξη κουάρκ είναι μια ακατανόητη λέξη αλιευμένη από το μυθιστόρημα του μεγάλου Iρλανδού συγγραφέα Tζέημς Tζόυς TheFinnengansWake (βλέπετε οι φυσικοί επιμένουν να διαβάζουν… λογοτεχνία!). Eπειδή υπάρχουν έξι διαφορετικά είδη (ή «γεύσεις») κουάρκ, υπάρχουν πολλοί πιθανοί συνδυασμοί για να δημιουργηθεί ένα βαρυόνιο. Μέχρι σήμερα όλα τα γνωστά βαρυόνια περιείχαν το πολύ ένα βαρύ κουάρκ.
Το νέο σωματίδιο είναι το πρώτο που βρέθηκε να αποτελείται από δύο βαριά «χαριτωμένα» (charm) κουάρκ και ένα «άνω» (up) κουάρκ. Η ύπαρξή του είχε προβλεφθεί θεωρητικά, αλλά τώρα κατέστη δυνατό να επιβεβαιωθεί πειραματικά ως αποτέλεσμα των συγκρούσεων στον επιταχυντή του CERN. Η μάζα του Xicc++ είναι περίπου 3621 MeV (μεγαηλεκτρονιοβόλτ), σχεδόν τετραπλάσια από τη μάζα του πρωτονίου. Αυτό αποτελεί καλή είδηση για τους θεωρητικούς φυσικούς γιατί το 2002, ένα άλλο πείραμα στον αμερικανικό επιταχυντή Fermilab έδινε αντιφατικά αποτελέσματα καθώς είχε διαφορετική μάζα. «Θα είχε κάνει χάος στο μοντέλο μας για το πώς τα πράγματα είναι μαζί», δήλωσε το μέλος του LHCb Sheldon Stone, του πανεπιστημίου των Συρακουσών της Nέας Yόρκης.
«Η ανακάλυψη ενός βαρυονίου με δύο βαριά κουάρκ έχει μεγάλη σημασία, επειδή παρέχει ένα μοναδικό εργαλείο για να μελετήσουμε περαιτέρω την κβαντική χρωμοδυναμική, τη θεωρία που περιγράφει την ισχυρή αλληλεπίδραση, μία από τις τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις», δήλωσε ο εκπρόσωπος της ερευνητικής ομάδας του LHCb, ιταλός φυσικός Τζιοβάνι Πασαλέβα.
«Αντίθετα με τα άλλα βαρυόνια, στα οποία τα τρία κουάρκ εκτελούν ένα πολύπλοκο χορό το ένα γύρω από τα άλλα, ένα διπλά βαρύ βαρυόνιο αναμένεται να συμπεριφέρεται όπως ένα πλανητικό σύστημα, με τα δύο βαριά κουάρκ να παίζουν το ρόλο των βαρέων άστρων που βρίσκονται σε τροχιά το ένα γύρω από το άλλο, ενώ το ελαφρύτερο κουάρκ κινείται σε τροχιά γύρω από αυτό το διπλό σύστημα», πρόσθεσε ο πρώην εκπρόσωπος του LHCb Γκάι Γουίλκινσον, καθηγητής του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης.
Θ.K.
(πηγή AΠE και New Scientist)
