Şimdiye kadar fizik, maddenin temel yapı taşları olan kuarkları iki veya üç çift olarak biliyordu. Proton ve nötronların çekirdeğinde üçer kuark bulunurken, mezonların çekirdeğinde bir kuark ve bir antikuark bulunurdu. Parçacık hızlandırıcılar ayrıca son zamanlarda araştırmacıların tetrakuarklar, pentakuarklar ve bir heksakuark dahil olmak üzere üçten fazla kuark içeren yeni parçacıkları keşfetmelerini sağladı."Ne kadar çok analiz yaparsak, o kadar çok egzotik hadron türü buluruz. Parçacık fiziğinin Standart Modelimizin temelini oluşturan hadronların parçacık hayvanat bahçesiyle karşılaşıldığı 1950'lere benzer bir keşif dönemine tanık oluyoruz. CERN araştırma merkezindeki LHCb işbirliğinden Niels Tuning,
Tuhaf Kuark ile Pentaquark
Manchester Üniversitesi'nden yapılan açıklamaya göre, dünyanın en güçlü parçacık hızlandırıcısı olan CERN'in Büyük Hadron Çarpıştırıcısında (LHC) bir proton çarpışmasında garip kuarklı ilk pentaquark keşfedildi. 4.338 megaelektronvolt kütleye sahip beş kuark parçacığı, iki ağır tılsım kuark ve bir garip kuark içeriyor. Atom çekirdeğinin yapı taşlarında her iki kuark türü de yoktur. Parçacığın keşfi, 15 sigma'lık bir öneme sahiptir ve bu nedenle, üzerinde bir keşfin önemli olarak sınıflandırıldığı beş sigma eşiğinin oldukça üzerindedir.
İki Alt Birimin veya Beşlinin Yapısı?
Fizikçilere göre, yeni keşfedilen pentakuarkın kütlesi, beş kuarkın nasıl bağlantılı olduğuna cevap verebilir. Şimdiye kadar fizik, bu tür çoklu-kuark parçacıklarındaki tüm kuarkların eşit derecede güçlü bir şekilde bağlı olup olmadığını veya bu tür çoklu kuark parçacıklarının, kuark üçlüsü ve çiftlerinden oluşan iki gevşek bağlı alt birimden oluşup oluşmadığını yanıtlayamadı. Bununla birlikte, LHC'nin 2019 parçacık eğrisi, iki alt birimli bir yapının muhtemel olduğuna dair kanıt sağladı.
Yeni keşfedilen pentaquark da muhtemelen iki alt birimden oluşmaktadır. "Pentakuarkın kütlesi, baryon mezon üretiminin eşiğinde. Bu, üç kuarklı bir baryon ve bir kuark-antikuark mezonunun gevşek bağlı bir kombinasyonu olarak bir yorum önerebilir," diye açıklıyor LHCb işbirliğinin fizikçileri.
Çift Yüklü Tetrakuark
Araştırmacılar ayrıca çift yüklü bir tetrakuark ve nötr tetrakuark partneri keşfettiler. Bu, bu türden bir parçacığın ilk tespitidir. İki tetrakuarkın her birinin kütlesi 2.9 gigaelektronvolttur. Bir tılsım kuarkı ve garip bir antikuarktan oluşurlar. Ayrıca, parçacıklardan birinin bir yukarı kuarkı vardır. Fizikçilere göre, parçacıklar muhtemelen bir kuantum mekanik sisteminin iki durumunu temsil eden izospin ortaklarıdır. Bununla birlikte, başka ortakların olup olmadığı ve dört kuarkın nasıl birleştiği hala belirsizdir. İki tetrakuarkın tespiti 6.5 ve 8'lik bir öneme ulaştı.
Tüm bunları LHCb sözcüsü Chris Parke şöyle açıklıyor: "Yeni egzotik parçacıklar bulmak ve özelliklerini ölçmek, teorisyenlerin bu egzotik hadronların birleşik bir modelini geliştirmelerine yardımcı olacaktır. Ayrıca, protonlar ve nötronlar gibi geleneksel parçacıkları daha iyi anlamamıza da yardımcı oluyor"
