Hit hanya terus datang dari Laboratorium Akselerator Nasional Fermi dari Departemen Energi. Sejauh bulan ini, lab telah mengumumkan penemuan quark atas tunggal yang langka, dan kemudian mempersempit celah - dua kali, sebenarnya - untuk massa partikel Higgs Boson yang sulit dipahami, atau "partikel Tuhan," yang dianggap memberikan semua partikel lain massa mereka.
Sekarang, para ilmuwan telah mendeteksi partikel baru yang benar-benar tidak diberi teori yang menantang apa yang menurut fisikawan mereka ketahui tentang bagaimana quark bergabung membentuk materi. Mereka menyebutnya Y (4140), yang mencerminkan massa terukurnya dari 4140 Mega-elektron volt.
"Pasti berusaha memberi tahu kita sesuatu," kata Jacobo Konigsberg dari University of Florida, juru bicara tim detektor collider Fermilab. "Sejauh ini, kami tidak yakin apa itu, tapi yakinlah kami akan terus mendengarkan."
Materi seperti yang kita tahu terdiri dari blok bangunan yang disebut quark. Quark cocok bersama dalam berbagai cara mapan untuk membangun partikel lain: meson, terbuat dari pasangan quark-antiquark, dan baryon, terbuat dari tiga quark.
Namun baru-baru ini, elektron-positron bertabrakan di SLAC National Accelerator Laboratory Stanford dan laboratorium Jepang KEK telah mengungkapkan contoh struktur quark komposit - dinamaiX danYpartikel - yang bukan meson dan baryon biasa. Dan sekarang, Collider Detector di Fermilab (CDF) kolaborasi telah menemukan bukti untuk partikel Y (4140).
Partikel Y (4140) meluruh menjadi sepasang partikel lain, J / psi dan phi, menunjukkan kepada fisikawan bahwa itu mungkin komposisi pesona dan quark anticharm. Namun, karakteristik peluruhan ini tidak sesuai dengan harapan konvensional untuk make-up tersebut. Interpretasi lain yang mungkin di luar struktur quark-antiquark sederhana adalah partikel hibrida yang juga mengandung gluon, atau bahkan kombinasi empat quark.
Para ilmuwan Fermilab mengamati partikel Y (4140) dalam peluruhan partikel yang jauh lebih umum diproduksi yang mengandung quark bawah, yang disebut B + meson. Memilah triliunan tumbukan proton-antiproton dari Fermilab's Tevatron, mereka mengidentifikasi sampel kecil meson B + yang membusuk dalam pola yang tidak terduga. Analisis lebih lanjut menunjukkan bahwa meson B + membusuk menjadi Y (4140).
Partikel Y (4140) adalah anggota terbaru dari keluarga partikel dengan karakteristik yang tidak biasa serupa yang diamati dalam beberapa tahun terakhir oleh para eksperimen di Fermilab's Tevatron serta di KEK dan lab SLAC, yang beroperasi di Stanford melalui kemitraan dengan AS. Departemen Energi.
"Kami mengucapkan selamat CDF pada bukti pertama untuk negara Y baru yang tak terduga yang meluruh ke J / psi dan phi," kata fisikawan Jepang Masanori Yamauchi, juru bicara KEK. “Keadaan ini mungkin terkait dengan keadaan Y (3940) yang ditemukan oleh Belle dan mungkin merupakan contoh lain dari hadron eksotis yang mengandung quark pesona. Kami akan mencoba mengkonfirmasi keadaan ini di data Belle kami sendiri. "
Fisikawan teoretis sedang mencoba men-decode sifat sebenarnya dari kombinasi quark yang eksotis ini yang berada di luar pemahaman kita saat ini tentang meson dan baryon. Sementara itu, para eksperimentalis dengan senang hati terus mencari lebih banyak partikel seperti itu.
"Kami membangun demi sepotong pengetahuan kami," kata juru bicara Fermilab Rob Roser, "dan dengan potongan yang cukup, kami akan mengerti bagaimana puzzle ini cocok bersama."
Pengamatan Y (4140) adalah subjek dari artikel yang dikirimkan oleh CDF ke Surat Tinjauan Fisik minggu ini. Selain mengumumkan Y (4140), kolaborasi percobaan CDF menghadirkan lebih dari 40 hasil baru di Konferensi Moriond tentang Quantum Chromodynamics di Eropa minggu ini, termasuk penemuan produksi quark electroweak dan batas baru pada boson Higgs, dalam konser dengan eksperimen dari kolaborasi DZero Fermilab.
Sumber: Fermilab
