CERN’ de Yeni Parçacıklar Keşfedildi

LHCb deney grubu, 28 Haziranda  üç yeni egzotik parçacık keşfedildiğini  ve dördüncü bir parçacığın da LHC ‘den alınan verilerde gözlemlendiğini duyurdu. Bu parçacıklar görünüşe göre , 2 kuark ve 2 anti-kuark çiftinden oluşmuş (tetra quark) 4 kuark yapısındadırlar.  Teorik açıklamaları ile ilgili araştırmalara devam edilmesine rağmen, standart olmayan doğalarından dolayı , bu yeni gözlemlenen parçacıklar egzotik parçacıklar diye bilinen geniş gruba dahil edildiler.

Parçacık Fiziği Standart Modelinin bir parçası olan ve 1964 yılında Murray Gell-Mann ve George Zweig tarafından ortaya konulan Kuark Modeli , hadronları şimdiye kadar en iyi açıklayan modeldir. Bu modelde hadronlar kuark içeriklerine göre sınıflandırılırlar. Şimdiye kadar gözlemlenen hadronların,  ya kuark anti-kuark çiftinden oluşması (mezon)   ya da üç kuarktan (baryon) oluşması  , uzun zamandan beri bir sır perdesi olarak kalmıştır. Fakat, son 10 yılda, bir çok deney grubu üçten fazla kuarktan oluşan parçacıkların var olduğuna dair kanıtlar buldular. Örneğin , CDF deney grubu 2009 ‘da X(4140) adını verdiği bu parçacıklardan birini buldu.  Parantez içeresindeki rakam parçacığın kütlesinin  mega elektron-volt cinsinden değeridir.  Bu sonuç daha sonra CDF , CMS ve DO deney grupları tarafından onaylandı.

X(4140) ‘ın kuantum numaraları(parçacığın özelliklerini açıklayan numaralar ) şimdiye kadar tamamen belirlenememişti  ve bu teorik açıklamada da belirsizliklere yol açmıştı . LHCb grubu X(4140) kuantum numaralarını yüksek hassaslıkla ölçmeyi başardı. Bu sonuçların, teorik açıklamalar üzerinde büyük bir etkisi olacak.

Daha büyük kütlelere sahip olan yeni gözlemlenen parçacıklar, X(4274), X(4500) ve X(4700) diye adlandırıldı .Her dört parçacıkta aynı kuark yapısına sahip olmasına rağmen , her biri farklı iç yapı, kütle ve kuantum numaralarına sahiptir.

Bu sonuçlar B⁺ mezonunun J/ψ, φ ve K⁺ mezonlarına ışıması sırasında gözlemlendi. Yeni parçacıklar ışımada ara ürünler olarak J/ψ ve φ mezonlarına ışırlar. Bu araştırmada 2010 ile 2012 yılları arasında  LHC ‘den alınan veriler kullanıldı.

LHCb grubu gecen yılda ilk 5 kuark yapısındaki 2 pentakuark’ın keşfini duyurmuştu.

 

Kaynak : CERN