Znanstvena kolaboracija LHCb, koja djeluje u sklopu Velikog hadronskog sudarača (LHC) u CERN-u, objavila je otkriće nove subatomske čestice. Ova čestica po svojoj strukturi podsjeća na proton, no bitno se razlikuje po sastavu kvarkova. Dok se proton sastoji od dva gornja i jednog donjeg kvarka, novootkriveni barion sadrži dva teška "čarobna" (charm) kvarka i jedan donji (down) kvark. Zbog ovakvog sastava, masa nove čestice čak je četiri puta veća od mase protona.

Nestabilan i kratkog vijeka

Otkriće je službeno predstavljeno na konferenciji Moriond, a znanstvenici ističu kako će ono značajno pridonijeti boljem razumijevanju jake nuklearne sile. Upravo je ta sila odgovorna za povezivanje protona, neutrona i drugih složenih čestica, poznatih kao hadroni. Budući da su kvarkovi osnovni gradivni elementi materije koji se rijetko pojavljuju izolirano, proučavanje njihovih kombinacija u grupama od dva ili tri ključno je za modernu fiziku.

Većina hadrona, za razliku od stabilnog protona, iznimno su nestabilni i kratkotrajni, što njihovo promatranje čini izuzetno zahtjevnim zadatkom. Za njihovo stvaranje potrebno je sudarati čestice visokih energija unutar akceleratora. Iako ti nestabilni hadroni brzo propadaju, fizičari mogu detektirati stabilnije čestice koje nastaju kao produkti tog raspada. Na temelju tih podataka znanstvenici pak rekonstruiraju svojstva i postojanje originalne, iščezle čestice.

Osamdeseti otkriveni hadron

Ovo otkriće predstavlja prvu novu česticu identificiranu nakon nadogradnje detektora LHCb, dovršene 2023. godine. Glasnogovornik LHCb-a, Vincenzo Vagnoni, naglasio je kako je ovo tek drugi put da je uočen barion s dva teška kvarka. Prvi takav slučaj zabilježen je prije gotovo deset godina, također u sklopu tog eksperimenta. Rezultat će teoretičarima poslužiti kao poligon za testiranje modela kvantne kromodinamike.

Glavni direktor CERN-a, Mark Thomson, izjavio je kako je ovaj rezultat fantastičan primjer vitalne uloge koju LHCb igra u uspjehu cijelog postrojenja. Prema njegovim riječima, eksperimentalne nadogradnje izravno vode do novih spoznaja, postavljajući temelje za buduću znanost koju će donijeti projekt "High-Luminosity LHC". Ovim otkrićem ukupan broj hadrona pronađenih tijekom eksperimenata na LHC-u dosegnuo je "okruglih" 80.