Experimentul LHCb din cadrul acceleratorului de particule Large Hadron Collider (LHC) al complexului CERN a descoperit doua noi particule, numite DS3*(2860)- si DS1*(2860)- , de aproximativ 3 ori mai masive decat protonii, informeaza NewScientist. Una dintre ele prezinta o combinatie de proprietati nemaiobservate pana acum.
Fizicienii au analizat observatiile LHCb asupra unei cresteri a nivelului de energie observata in 2006 de experimentul BaBar realizat la Universitatea Stanford din California, a carei cauze ramaneau necunoscute.
"Rezultatele noastre arata ca varful energetic Babar este cauzat de doua noi particule", spune Tim Gershon de la Universitatea Warwick, Marea Britanie, principalul autor al descoperirii.
Mezonii sunt particule care contin 2 quarci - particule subatomice care alcatuiesc materia si care sunt considerate invizibile. Acesti quarci sunt conectati prin interactiunea tare, una dintre cele patru forte fundamentale care controleaza toate tipurile de interactiuni descoperite in Univers.
Aceasta forta reprezinta una dintre partile mai putin cunoscute ale modelului standard al fizicii particulelor, teoria incompleta care descrie cum interactioneaza particulele.
Quarcii se prezinta sub forma a sase "arome" diferite - up, down, charm, strange, bottom si top - masele lor cresc de la valori mici (quarcul up, doar o a mia parte din masa protonului) pana la foarte greu, quarcul top. Fiecare dintre noile particule contine un antiquarc charm si un quarc strange.
DS3*(2860)- are o valoare de spin (moment cinetic intrinsec al unei particule) de 3, facand ca aceasta descoperire sa fie prima observatie realizata vreodata a unei particule cu un spin de 3 care contine un quarc charm.
In alti mezoni, quarcii pot fi configurati intr-unul din mai multe moduri diferite pentru a-i da particulei o valoare generala de spin mai mica de 3, iar asta face ca proprietatile exacte ale quarcilor sa fie ambigue.
Cu toate acestea, in cazul unei valori de spin de 3 nu apar astfel de ambiguitati, astfel incat configuratia exacta a DS3*(2860)- este clara.
Combinat cu quarcul charm al particulei, asta ar putea face ca DS3*(2860)- sa fie un jucator cheie pentru explorarea interactiunii tare, cunoscute si ca forta nucleara tare, deoarece calculele care apar sunt mai directe pentru quarcii grei decat pentru quarcii mai usori.
Echipa LHCb a folosit o tehnica cunoscuta ca analiza Dalitz pentru a descalci datele privind cresterea nivelului de energie in cele doua componente ale sale, o tehnica complexa care nu a mai fost folosita niciodata pana acum pentru datele LHC.
Aceasta tehnica ajuta la separarea si vizualizarea diferitelor cai pe care o particula le poate lua atunci cand se dezintegreaza.
Acum, ca a fost aplicata cu succes asupra setului de date LHCb, sustine Gershon, va putea fi aplicata asupra mai multor date LHC pentru a contribui la descoperirea altor particulesi sa inteleaga cum sunt conectate.
"Acesta este un exemplu frumos de fizica experimentala", spune Robert Jaffe de la Institutul de Tehnologie Massachusetts din Cambridge (Massachusetts Institute of Technology - MIT).
"Desi nu sondeaza limitele modelului standard, ar putea lumina aspecte privind dinamica quarcilor si gluonilor (particule elementare, asa numite particule-mesager ai fortei nucleare tari- n.red.). Faptul ca LHCb a reusit sa foloseasca medodele Dalitz este o marturie a cantitatii si a inaltei calitati a datelor pe care le-am acumulat. Ne putem astepta la alte descoperiri similare pe viitor folosind aceasta metoda", a explicat Robert Jaffe.
1
1
