Die LHCb-samewerking by die Large Hadron Collider by CERN aangekondig oor die ontdekking van 'n nuwe subatomiese deeltjie - swaar barion, bestaande uit twee sjarme-kwarke (c-kwarke) en een afwaartse kwark (d-kwark). Hierdie deeltjie is struktureel soortgelyk aan die proton, een van die mees algemene deeltjies in die heelal, maar is ongeveer vier keer swaarder as gevolg van die vervanging van ligte kwarke met swaar c-kwarke. Dit was die eerste ontdekking sedert die LHC-opgradering.
Die jongste LHC-opgradering is in 2022 voltooi, wat die fasiliteit se helderheid verhoog het. In 2023 is die LHCb-samewerking se detektoropgradering voltooi, wat ongeveer 90% van die toerusting met meer sensitiewe toerusting vervang het. In 2017 was daar reeds tekens van 'n nuwe deeltjie se ontdekking, maar die data was onvoldoende. Deur opgegradeerde toerusting te gebruik, het waarnemings in 2024 die nuwe deeltjie met 'n ongelooflike 7-sigma-vertroue onthul, terwyl 'n 5-sigma-statistiese betekenisvolheid vir 'n ontdekking vereis word.
Dit is die moeite werd om daarop te let dat swaar barione uiters kortstondig is, wat dit onmoontlik maak om hulle direk op te spoor. Hierdie deeltjies word geproduseer in botsings tussen versnelde protone (by die LHC) en verval vinnig. Analise van die vervalprodukte – ook deeltjies, maar bekend (hul energieë en trajekte) – laat ons toe om die kortstondige deeltjies te bereken wat aanleiding gegee het tot hierdie kaskades. Terloops, dit is die 80ste nuwe deeltjie wat met die LHC ontdek is. Die massa daarvan is gevind as 3619,97 MeV (megaelektronvolt).
Die ontdekking is van kritieke belang vir die toets van modelle van kwantumchromodinamika (QCD) – die teorie van die sterk krag wat beskryf hoe kwarke saambind in barione, mesone en eksotiese toestande soos tetrakwarke en pentakwarke. Barione met twee swaar kwarke laat ons toe om die sterk krag te bestudeer in 'n regime waar twee swaar kwarke naby mekaar is, wat verskil van die toestande in gewone protone en neutrone. Hierdie nuwe toestande bied 'n kans om 'n pad na nuwe fisika te ontdek. Alhoewel die ontdekking weereens die geldigheid van die Standaardmodel van elementêre deeltjies bevestig het, duur die soeke na enige teenstrydighede voort.
Bron:
Bron: 3dnews.ru
