Fyzikové doufají, že na základě pozorování této částice se jim podaří vytvořit stabilní exotické částice. Má nejdelší dobu rozpadu ze všech exotických látek a skládá se ze dvou kvarků a dvou antikvarků
Novou částici exotické hmoty s velmi zvláštními vlastnostmi objevili vědci v Cernu a představili ji na konferenci Evropské fyzikální společnosti o fyzice vysokých energií. Klíčovým detailem je, že se jedná o nejdéle žijící částici, která kdy byla pozorována. Tato nová částice má delší dobu rozpadu než jakákoli jiná exotická hmota a objev dává fyzikům naději, že jednoho dne bude možné vyrábět stabilní exotické částice, tj. částice, které existují mimo původní formuli dvou- a tříkvarkových částic.
Objev nejdéle žijící částice všech dob
Vědci během experimentu Large Hadron Collider beauty (LHCb) pozorovali, že nová částice Tcc+ je tetrakvark složený ze dvou kvarků a dvou antikvarků. Kvarky jsou základními stavebními kameny hmoty. Jejich spojením vznikají hadrony, jako jsou proton a neutron, které se skládají ze tří kvarků, a mezony, které se tvoří jako páry kvark-antikvark. V posledních letech bylo objeveno několik tetrakvarkových částic, ale Tcc+ je první, která obsahuje dva kvarkové přívěsky bez antikvarkových přívěsků, které by je vyvažovaly. Tcc+ je také první nalezenou částicí, která patří do třídy tetrakvarků se dvěma těžkými kvarky a dvěma lehkými antikvarky.
Tyto částice se rozpadají na dvojici mezonů, z nichž každý se skládá z jednoho těžkého kvarku a jednoho lehkého antikvarku. Podle některých teoretických předpovědí by hmotnost takových tetrakvarků měla být velmi blízká součtu hmotností obou mezonů. Tato blízkost hmotnosti činí rozpad "tvrdým", což vede k delší době života částice, což je skutečně případ Tcc+, nejdéle žijícího exotického hadronu, který byl dosud nalezen.
Objev nového tetrakvarku je podle fyziků zajímavý pro další studium. Částice, na které se rozpadá, jsou všechny relativně snadno detekovatelné, což v kombinaci s malým množstvím energie dostupné při rozpadu vede k vynikající přesnosti jeho hmotnosti a umožňuje analýzu kvantových čísel této fascinující částice. Měření jeho malé rozpadové energie zvyšuje jistotu, že tetrakvark složený ze dvou spodních kvarků a vzestupného a sestupného antikvarku by měl zápornou rozpadovou energii jaderné síly, takže by byl vysoce stabilní. Dvojitý spodní tetrakvark "vzniká jen zřídka a je mimo dosah současné svítivosti Velkého hadronového urychlovače," uvedl Dr. Ivan Poljakov z experimentu LHCb.
Kromě předpovědi možné produkce stabilních exotických částic umožňuje Tcc+, který má delší životnost než ostatní tetrakvarky, snadnější studium mezonů, zatímco uvolňování při nízkých energiích umožňuje přesnější měření. To by mohlo usnadnit testování přesnosti teoretických modelů fyziky na subatomární úrovni.
Mezi nejnovější objevy ve fyzice patří nový výzkum černých děr, jejichž plyn by mohl vyvolat galaktické tsunami.
Stefania Bernardini