CERN: odkryto dwie dziwne i piękne cząstki elementarne
Display of a typical event showing the reconstructed decay products of the expected signal.Dwie nowe cząstki elementarne, składające się z kwarków dolnego (d), dziwnego (s) i pięknego (b) zaobserwowano dzięki analizie danych z Wielkiego Zderzacza Hadronów (LHC) w Genewie – informuje biuro prasowe CERN. Dr hab. Marek Szczekowski z Narodowego Centrum Badań Jądrowych wyjaśnia, że nowe cząstki pochodzą z rodziny barionów.
Istnienie cząsteczek Xi_b'- i Xi_b*- fizycy przewidzieli już wcześniej, ale nie udawało ich się zaobserwować. Masa owych cząstek zależy nie tylko od sumy składowych elementów, ale także od ich konfiguracji.
Jak wyjaśnia dr hab. Marek Szczekowski z Narodowego Centrum Badań Jądrowych (NCBJ) w komentarzu przesłanym PAP dwie nowe cząstki pochodzą z rodziny tak zwanych barionów, czyli cząstek składających się z trzech kwarków.
"Najbardziej znanym barionem jest proton tworzący jądro atomu wodoru. Ponieważ kwarki występują w sześciu rodzajach, to możliwe są również bariony złożone z innych, cięższych kwarków. Do takich należą dwie obserwowane cząstki, oznaczone jako Xi_b'- i Xi_b*-. Obie składają się z kwarków (dsb) - dolnego (d), dziwnego (s) i pięknego (b). Dla porównania, proton (uud) to stan złożony z dwóch kwarków górnych (u) i jednego dolnego” – tłumaczy Szczekowski.
Dodaje, że „stan energetycznie wzbudzony, oznaczony gwiazdką - Xi_b*-, ma ten sam skład kwarkowy co Xi_b'-, ale w innej konfiguracji energetycznej”.
„Obecność cięższych kwarków s i b powoduje, że obserwowane cząstki są ponad sześciokrotnie cięższe od protonu. Do ich wytworzenia potrzebne są więc duże energie wiązek akceleratora LHC. Średni czas życia takiego dziwnego i pięknego barionu to jedna milionowa milionowej części sekundy (10-12 sek.). Zmierzone własności cząstek zgadzają się z przewidywaniami modelu kwarkowego” – informuje naukowiec.
Jak zaznacza Steven Blusk z Syracuse University w Nowym Jorku, eksperyment jeszcze raz wykazał, jak czułym i precyzyjnym instrumentem jest detektor LHCb.
W eksperymencie LHCb uczestniczą grupy fizyków polskich z laboratoriów w Krakowie (Akademia Górniczo-Hutnicza i Instytut Fizyki Jądrowej PAN) i w Warszawie (Narodowe Centrum Badań Jądrowych).
Odkrycia dokonano na podstawie analizy ogromu danych zgromadzonych podczas eksperymentów w latach 2011-2012. Obecnie Wielki Zderzacz jest przygotowywany do pracy z bardziej intensywnymi wiązkami cząstek o wyższej energii. Ma ruszyć na nowo wiosną roku 2015.
Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl
Przeczytaj więcej: 
