A neutron “súlyosabb” rokonát fedezték fel az amerikai Fermilab fizikusai

Új szubatomi részecskét, a neutron “súlyosabb” rokonát fedezték fel az amerikai Fermilab fizikusai, akiknek tanulmányát a Physical Review Letters című folyóirat fogadta el közlésre.

A Chicago mellett működő Fermilab (Fermi National Accelerator Laboratory, FNAL), amelyet 1967-ben alapítottak, nagyenergiájú részecskefizikára specializálódott. Legnagyobb gyorsítója, a Tevatron nevű gyorsítógyűrű 1983 óta működik, és a tervek szerint ez év végén állítják le, mivel nem kap több támogatást.

A Tevatron fizikusai a csaknem a fény sebességével száguldó részecskenyalábokat ütköztetik a gyorsító 6,3 kilométeres gyűrűjében. Az ütközéskor felszabaduló óriási mennyiségű energia “szétforgácsolja” a részecskéket, újakat hozva létre – olvasható a LiveScience (http://www.livescience.com) tudományos hírportálon.

Az úgynevezett standard modell megjósolta a semleges Xi-sub-b létét, ám mint a Fermilab fizikusai rámutatnak, első ízben sikerült közvetlenül megfigyelniük ezt a szubatomi részecskét.

A most felfedezett semleges Xi-sub-b csupán pillanatokig létezett, majd könnyebb részecskékké alakult át. Egy úgynevezett barionról van szó, amely három elemi részecskéből, kvarkból épül fel. Barionokhoz tartoznak az atommagot alkotó protonok és neutronok is. A protonok a legkönnyebb kvarkok, az úgynevezett “felkvarkok” (u kvarkok/ up quark) közül kettőt tartalmaz, valamint egy “lekvarkot” (d-kvark/ down quark), amely a második legkönnyebb részecske a kvarkok között. A neutron fordítva, egy u-kvarkot, valamint két d-kvarkot tartalmaz.

A semleges Xi-sub-b egy furcsa kvarkot (s-kvark/ strange quark) tartalmaz, amely a harmadik legkönnyebb a kvarkok közül, valamint egy u-kvarkot. Tartalmaz továbbá egy alap-kvarkot (b-kvark/ bottom quark), más néven a szépséges kvarkot is, amelynek tömege a proton tömegének nagyjából a négyszerese. A szépséges kvarknak köszönhetően a semleges Xi-sub-b hatszor “súlyosabb”, mint a proton vagy a neutron.

A Fermilab közleménye szerint az olyan parányi részecskék tulajdonságainak a tanulmányozása, mint amilyen a semleges Xi-sub-b, lehetővé teszi, hogy megismerjék, milyen kölcsönhatásokba lépnek egymással az anyag létrehozásakor a különféle kvarkok. A fizikusok szerint további barionok is felfedezésre várnak.

Ez év áprilisában a Fermilab egy új elemi részecske felfedezését jelentette be, ám később nem tudták megismételni az eredményeket.

A standard modell (SM) valamely fizikai jelenségnek, eseménynek vagy rendszernek a szakemberek többsége által elfogadott, de bizonyosan nem teljes matematikai, fizikai leírása. A részecskefizika standard modellje a gravitáció kivételével az alapvető részecskék kölcsönhatásait vizsgálja:  ez az elektromágneses, a gyenge és erős kölcsönhatás.

facebook:

0 Komment