تترا کوارک می تواند وجود داشته باشد

زیر سطح اتم، ذرات زیراتمی شامل پروتون ها و نوترون ها وجود دارند که متشکل از ذراتی موسوم به هادرون ها (hadrons) هستند که آنها هم به نوبه خود، از ذرات اولیه موسوم به کوارک ها (quarks) تشکیل شده اند.

کوارک ها در 6 نوع: up، down،strange ، charm، top و bottom هستند و با ویژگی هایی شامل بار الکتریکی، جرم و چرخش تعیین می شوند.

ایده وجود کوارک ها نخستین بار در دهه 1960 میلادی مطرح شد و از آن زمان، فیزیکدانان درحال بررسی این موضوع هستند که چگونه این ذرات مرموز که از زیرساختار کوچکتری تشکیل نشده اند، با آرایش و سازماندهی خود، به تشکیل بلوک های سازنده ماده که قابل لمس هستند، کمک می کنند.  

دو تیم مجزا در آزمایشگاه شتاب دهنده ملی فرمی (آمریکا) و دانشگاه های شیکاگو و تل آویو معتقدند که شواهد نظری از آرایش تترا کوارک – پیکربندی پایدار تشکیل شده از 4 ذره کوارک – بدست آورده اند.

این دو پیش بینی نظری جدید در مورد چهار کوارکی یا تترا کوارک (tetraquarks)، شواهد محکمی از وجود این ذرات ارائه می دهد. از طریق توضیحات نظری مختلف، هر دو تیم پیش بینی کردند که تترا کوارک ها می توانند از دو کوارک پایین (bottom) در کنار یک ضدکوارک بالا (up) و یک ضدکوارک پایین (down) تشکیل شده باشند.

البته این نخستین باری نیست که دانشمندان از احتمال کشف شواهدی از وجود تترا کوارک ها خبر می دهند؛ اگرچه این یافته ها بیشتر نظری بوده اند.

سال گذشته تیم آزمایشگاه فرمی (Fermilab)، خبر کشف یک ذره سازگار با تترا کوارک را اعلام کرد و پژوهشگران در آزمایش برخورددهنده هادرونی بزرگ (LHCb)، ذراتی را شناسایی کردند که احتمالا متعلق به خانواده جدید تترا کوارک ها بود. تأیید این کشف کار آسانی نبود، زیرا حوزه این تحقیق بسیار عجیب و پیچیده بود.

خارج از مبحث تترا کوارک ها (و همچنین ذرات نظری پنتا کوارک ها / pentaquarks)، تئوری اینطور نشان می دهد که دو یا سه کوارک احتمالا با پیوستن به یکدیگر – در کوارک-ضدکوارک یک جفت یا سه کوارک با یکدیگر – یک ذره مرکب را تشکیل می دهند.

نتایج این دو مطالعه در Physical Review Letters منتشر شد.

 

مترجم: معصومه سوهانی

منبع: sciencealert

No tags for this post.