Megfogták a „láthatatlant”: új részecske került elő

Az újonnan megfigyelt részecske a proton „nehezebb rokona”: az úgynevezett Xicc+ barion, amely két „charm” (bájos) kvarkból és egy „down” kvarkból áll. A proton ezzel szemben két „up” és egy „down” kvarkból épül fel. A kvarkok különböző „ízekben” léteznek, és ezek kombinációi határozzák meg a részecskék tulajdonságait.

A nehezebb kvarkokat tartalmazó részecskék azonban rendkívül instabilak, ezért csak rendkívül rövid ideig léteznek, mielőtt más részecskékre bomlanának. Ez az oka annak, hogy az Xicc+ kimutatása különösen nehéz feladat volt: élettartama még a hasonló, 2017-ben felfedezett Xicc++ részecskénél is rövidebb.

A mostani áttörést az LHC műszereinek fejlesztése tette lehetővé. A kutatók szerint az új adatok már egyetlen év alatt elegendőek voltak ahhoz, hogy észleljék azt, amit korábban egy évtizednyi mérés sem mutatott ki. A felfedezés statisztikai bizonyossága meghaladja a 7 szigmát, ami jóval a tudományos közösség által elfogadott 5 szigmás küszöb felett van.

A megfigyelés nemcsak egy új részecske azonosítását jelenti, hanem egy régi vita lezárását is

Már 2002-ben, a Fermi National Accelerator Laboratory egyik kísérlete utalt egy hasonló részecske létezésére, ám akkor annak tömegét jóval kisebbnek becsülték. Az új mérés azonban egyértelműen kimutatta: a részecske tömege közel áll a korábban felfedezett „testvéréhez”, így a korábbi eredményeket mostanra felülírták.

A kutatók szerint a felfedezés segíthet jobban megérteni az erős kölcsönhatást, vagyis azt az alapvető erőt, amely összetartja a kvarkokat a protonokban és más részecskékben. Ugyanakkor a szakértők hangsúlyozzák: a jelenlegi elméletek még nem képesek pontosan megjósolni az ilyen összetett részecskék viselkedését.

Ez azt jelenti, hogy a kísérleti eredmények egyelőre megelőzik az elméleti magyarázatokat. A fizikusok azonban bíznak benne, hogy a következő években ezek az adatok kulcsszerepet játszhatnak az anyag mélyebb megértésében – és újabb felfedezésekhez vezethetnek.

Kép: Freepik