Международният екип на DZero към американската лаборатория Fermilab добави нова частица към екзотичните видове частици от 4 кварка, наречени естествено - тетракварки.
Докладът за откритието е публикуван в списание Physical Review Letters. Статистическата значимост на откритието е 5,1 σ стандартно отклонение. Във физиката едно опткритие се признава, ако статистическата му значимост е най-малко пет сигма.
Кварките са елементарни частици, които обикновено се групират по две или три, най-известни от които са протоните и неутроните (тези ядрени частици са от по три кварка).
Днес са известни 6 различни вида кварка, наричани "аромати", разделенио на 3 поколения. Всеки от тях има и антиматериален аналог:
| Символ | Название | Заряд | Маса | |
|---|---|---|---|---|
| български | английски | |||
| Първо поколение | ||||
| d | Долен | down | −1/3 | ~ 5 MeV/c² |
| u | Горен | up | +2/3 | ~ 3 MeV/c² |
| Второ поколение | ||||
| s | Странен | strange | −1/3 | 95 ± 25 MeV/c² |
| c | Чаровен | charm (charmed) | +2/3 | 1,8 GeV/c² |
| Трето поколение | ||||
| b | Дънен | beauty (bottom) | −1/3 | 4,5 GeV/c² |
| t | Върховен | truth (top) | +2/3 | 171 GeV/c² |
През последните 60 години, учените са наблюдавали стотици комбинации от двойки или тройки кварки.
През 2003 г. учени от експеримента Belle в Япония съобщиха за първото доказателство за кварки, групирани в четворка или тетракварк. От тогава физиците проследяват различни кандидати за тетракварки, включително и скорошното откритие на групата DZero - първата наблюдавана частица, съдържаща четири кварка с различни аромати, разказва сайтът на Fermilab - Symmetry magazine.
DZero е един от два експеримента в ускоритела на Fermilab "Теватрон". Въпреки че Теватрон е спрян окончателно през 2011 г., продължават да се анализират милиарди предварително записани събития от сблъсъците при експериментите.
Откриването на тетракварка бе изненадващо и случайно. Учените от DZero за пръв път видели намеци през юли 2015 г. за новата частица, наречена X (5568), на името на своята маса - 5568 мегаелектронволта.
Новооткритият тетракварк X (5568) е много необичаен, спрямо други членове на екзотичното му семейство. Другите известни тетракварки са съставени от най-малко две идентични вида аромати кварки. Тертракваркът X (5568) е съставен от четири кварка с различен аромат - горен, долен, странен и дънен.
Уникалният "подпис" на тетракварка Х (5568) е извлечен от данни, събрани в резултат на милиарди сблъсъци между частиците. Нивото на точност на данните надвишава 5 сигма, което го прави доказано научно откритие. Вероятността за грешка в този случай е един шанс в шест милиона
"Следващият въпрос, над който ще работим, ще бъде да се определят силите и събитията, които държат заедно тези четири различни кварка" - отбелязва говорителят на групата DZero Пол Гренис (Paul Grannis) - "Те може да са свързани заедно в едно цяло или разделени на две двойки, които се въртят една около друга на много малко разстояние." Изясняването на тези въпроси ще даде на учените възможността да проникнат по-дълбоко в същността на структурата и свойствата на новия тетракварк. Освен това ще обяснят принципите на силните ядрени взаимодействия, които свързват съставните части на всички елементарни частици.
