Eksperymenty w CERN przedstawiły nowe wyniki na temat cząstek z kwarkami powabnymi

Hadron Xc1(3872) - wizualizacja

Podczas zakończonej wczoraj konferencji Large Hadron Collider Physics 2020 (przeprowadzonej całkowicie zdalnie ze względu na COVID-19), eksperymenty ALICE, CMS i LHCb w CERN przedstawiły nowe pomiary pokazujące jak cząstki zawierające kwark powabny (ang.: charm) niosą cenną informację na temat materii hadronowej, złożonej z kwarków i gluonów i tworzącej większość materii widzialnej we wszechświecie oraz plazmy kwarkowo-gluonowej, która wypełniała wszechświat na wczesnych etapach jego istnienia a obecnie jest kreowana w zderzeniach ciężkich jonów w akceleratorze LHC. Badając cząstki powabne, możemy dowiedzieć się więcej zarówno na temat hadronów stanowiących stan związany kwarków i gluonów jak i plazmy, w której kwarki i gluony nie są związane ze sobą.

  • Zespól eksperymentu LHCb dokonał najdokładniejszego jak dotąd pomiaru masy cząstki χc1(3872) wykazując, że jest zadziwiająco zgodna z sumą mas mezonów powabnych D0 i D*0. To silne wskazanie, że χc1(3872) jest w istocie luźno związanym układem tych dwóch mezonów (rodzaj molekuły hadronowej). Jednakże inne możliwości, jak choćby hipoteza tzw. tetrakwarku (układ związany czterech kwarków), nie zostały w pełni wykluczone.
  • Eksperyment CMS zmierzył częstość rozpadu mezonu B0s na cząstkę χc1(3872) i mezon ϕ. Porównanie tego rezultatu do uprzednio zaobserwowanych częstości rozpadu mezonu B0 na χc1(3872) i anti-K0 oraz mezonu B+ na χc1(3872) i K+, rzucają nowe światło na naturę słabo poznanej cząstki χc1(3872).
  • Współpraca eksperymentu ALICE zaprezentowała pomiar wypływu eliptycznego cząstek powabnych, które powstają wcześnie podczas oddziaływania i są świadkami tworzenia się i ekspansji plazmy kwarkowo-gluonowej. Najnowsze wyniki pokazują, że cząstki powabne są niejako pociągane za rozszerzającą się plazmą.

Polskie grupy z IFJ i AGH w Krakowie oraz UW, NCBJ i Politechniki Warszawskiej współtworzą zespoły eksperymentów ALICE, CMS oraz LHCb.

Link do oryginalnej noty prasowej CERN:
https://home.cern/news/news/physics/cern-collaborations-present-new-results-particles-charm-quarks