Tetrakwark
Tetrakwark – cząstka elementarna, hadron egzotyczny złożony z dwóch kwarków i dwóch antykwarków. Kwarki występują przeważnie trójkami (trzy kwarki lub trzy antykwarki) lub parami (jeden kwark i jeden antykwark), hadrony złożone z większej ich liczby są trudne do uzyskania i charakteryzują się bardzo krótkimi czasami życia.
Historia
[edytuj | edytuj kod]Jeszcze w 1964 roku Murray Gell-Mann wskazywał, że teoretycznie możliwe jest istnienie hadronów, które mają więcej niż trzy kwarki walencyjne[1]. W 1976 roku Robert Jaffe zaproponował ilościowy model cząstki złożonej z dwóch kwarków i dwóch antykwarków[2]. Takie cząstki mają liczbę barionową równą zero, są zatem egzotycznymi mezonami. Przez lata próbowano wyjaśnić własności (w szczególności rozpady) kilku wykrytych mezonów takim składem, jednak dopiero w 2003 roku pojawił się pierwszy mocny kandydat, cząstka X(3872) wykryta w eksperymencie Belle w Japonii, o znacznie większej masie, niż wcześniej zakładano[3].
Badania
[edytuj | edytuj kod]Cząstka Z(4430)− została zarejestrowana po raz pierwszy w 2007 roku, także w eksperymencie Belle. Wstępne analizy wyników spotkały się ze sceptycyzmem, a nawet krytyką ze strony części środowiska naukowego. W kilka lat później eksperyment BaBar, zlokalizowany w Stanford Linear Accelerator Center, przyniósł więcej danych, jednak ani nie potwierdzając, ani nie zaprzeczając wynikom Belle Collaboration. Ostateczny dowód istnienia tej cząstki przyniosły analizy dziesiątków tysięcy rozpadów mezonów w eksperymencie LHCb w laboratorium CERN, dokonane przez zespół prof. Tomasza Skwarnickiego[4][5].
Zc(3900), o której istnieniu doniesiono w 2013 roku, jest prawdopodobnie inną cząstką tego rodzaju[6][7].
Cząstka Y(4140) odkryta w Fermilabie w 2009 jest inną cząstką, który może należeć do tej klasy[8].
W 2015 roku została wytworzona pierwsza znana cząstka, której kwarki składowe mają cztery różne zapachy: X(5568). Jej postulowany skład kwarkowy to: [9][10]. Podobnie jak w przypadku innych kandydatów, nie ma pewności, jaka jest struktura cząstki X(5568). Może to być silnie związany układ czterech kwarków, ale też molekuła mezonowa, tworzona przez dwie silnie związane pary kwark-antykwark (czyli mezony)[10].
W 2020 roku poinformowano, że eksperyment LHCb zaobserwował cząstkę X(6900) o składzie kwarkowym Także w tym przypadku nie ma pewności co do natury cząstki[11].
Zobacz też
[edytuj | edytuj kod]Przypisy
[edytuj | edytuj kod]- ↑ M. Gell-Mann. A schematic model of baryons and mesons. „Physics Letters”. 8 (3), s. 214–215, 1964. DOI: 10.1016/S0031-9163(64)92001-3. (ang.).
- ↑ R.J. Jaffe. Multiquark hadrons. I. Phenomenology of Q2Q2 mesons. „Physical Review D”. 15 (1), s. 267–280, 1977. DOI: 10.1103/PhysRevD.15.267. (ang.).
- ↑ Note on non-q qbar mesons. „Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics”. 33, 2006. Particle Data Group.
- ↑ Cian O’Luanaigh: LHCb confirms existence of exotic hadrons. CERN, 2014-04-09. [dostęp 2014-04-13]. [zarchiwizowane z tego adresu (2014-04-10)]. (ang.).
- ↑ SU professors test boundaries of ‘new physics’ with discovery of 4-quark hadron. [w:] EurekAlert! [on-line]. Uniwersytet Syracuse, 2014-04-10. [dostęp 2014-04-13]. (ang.).
- ↑ Pauline Gagnon: Major harvest of four-leaf clover. Quantum Diaries, 2014-04-09. [dostęp 2014-04-13]. (ang.).
- ↑ Devin Powell. Quark quartet opens fresh vista on matter. „Nature”. 498, s. 280–281, 2013-06-20. DOI: 10.1038/498280a. (ang.).
- ↑ Anne Minard: New Particle Throws Monkeywrench in Particle Physics. Universe Today, 2009-03-18. [dostęp 2014-04-13]. (ang.).
- ↑ Leah Hesla: Fermilab scientists discover new four-flavor particle. [w:] Symmetry Magazine [on-line]. Fermilab/SLAC, 2016-02-25. [dostęp 2016-02-26]. (ang.).
- ↑ a b Dmitri Denisov, Paul Grannis: DZero discovers a new particle consistent with a tetraquark. Fermilab, 2016-02-25. [dostęp 2016-02-26]. (ang.).
- ↑ Exotic never before seen particle discovered at CERN. University of Manchester, 2020-07-01. [dostęp 2020-07-03]. (ang.).
Linki zewnętrzne
[edytuj | edytuj kod]- Krzysztof Turzyński, Jeszcze jednego kwarka dla Mustera Marka, „Delta”, październik 2021, ISSN 0137-3005 [dostęp 2021-10-22]. – artykuł o tetrakwarkach i przeszkodach w odkrywaniu ich.