کشف ذرات بنیادی تازه در مرکز اتمی سرن

فیزیکدانان سازمان تحقیقات اتمی اروپا (سرن) در سوییس اعلام کردند که موفق به کشف یک تترا-کوارک شده‌اند. تتراکوارک یک دسته چهارتایی از کوارک‌هاست. این ترکیب بسیار ناپایدار است و تقریبا بلافاصله بعد از تشکیل به ذرات دیگری تجزیه می‌شوند.

کوارک یک ذره بنیادی و یکی از اجزای پایه‌ای تشکیل‌دهنده ماده است. به گزارش وب سایت کازموس، نوع ترکیب این ذرات تاکنون برای فیزیکدانان ناشناخته بود. از آنجایی که دسته‌های کوارک‌ها اغلب تشکیل از دو یا سه ذره است، کشف این ترکیب چهارگانه فیزکدانان را هیجان‌زده کرده است.

همه نوترون‌ها و پروتون‌ها از کوارک‌ها تشکیل شده‌اند. کوارک‌ها با هم ترکیب می‌شوند تا ذرات مرکبیبه نام هادرون را پدید آورند که پایدارترین آنها پروتون و نوترون، اجزای تشکیل‌دهنده هسته اتمهستند. شش گونه مختلف از کوارک‌ها وجود دارد که به هریک از آنها یک مزه می‌گویند: بالا، پایین، افسون، شگفت، سر و ته.

پایدارترین حالت کوارک‌ها وقتی است که آنها در گروه‌های سه تایی قرار می‌‌گیرند. هر چند در سال‌های گذشته فیزیکدانان دریافته‌اند که گروه‌های موقتی از کوارک‌ها هم ممکن است با دو یا چهار ذره هم تشکیل شود. در سال ۲۰۱۴ دانشمندان مرکز سرن برای نخستین بار موفق به کشف اولین ذره چهار کوارکی (تتراکوارک)‌شدند. در سال ۲۰۱۵ همین تیم موفق به کشف نخستین ترکیب پنج‌تایی از کوارک‌ها شد. هیچ کدام از این ترکیب‌ها پایدار نیست و در کسری از ثانیه تجزیه می‌شوند.

به گزارش وب‌سایت ساینس نیوز، این چهار ذره X(4274), X(4500 ، X(4700) و X(4140) نام دارند. همه آنها از یک افسون، یکی ضد افسون، یک شگفت، و یک ضد شگفت تشکیل شده‌اند اما میزان انرژی آنها متفاوت است. در کنار اندازه‌گیری جرم آنها، فیزیکدانان موفق به اندازه‌گیری عدد کوانتومی آنها هم شده‌اند که جایگاه اتمی آنها را مشخص می‌کند.

فیزیکدانان می‌گویند که اهمیت این کشف در این است که هر چهارتای این ذرات از کوارک‌های سنگین‌تر (شگفت و افسون) ساخته شده‌اند و مطالعه آنها دانشمندان را قادر می‌سازد تا تعامل بین کوارک‌های بزرگتر‌را بررسی کنند.