Vědci objevili zcela nový typ částice - tetrakvark
Fyzikové z CERNu během pokusů v urychlovači LHC (Large Hadron Collider) vyrobili a pak zaznamenali velmi exotickou částici, která jinak ve vesmíru existovala ve větším množství jen v období do jedné mikrosekundy po Velkém třesku - tzv. tetrakvark.
Tato částice je neobvyklým typem hadronu, který se skládá ze čtyř kvarků, přesněji řečeno ze dvou kvarků a dvou antikvarků. Podle předběžné výzkumné zprávy má nová částice asi 4krát větší hmotnost než proton a má záporný náboj. Kvarky jsou elementární částice, ze kterých se obecně skládají hadrony (tedy například protony a neutrony, částice obsažené v jádrech všech atomů látky). Kvarky mají spin ½ , což znamená, že se jedná zároveň o tzv. fermiony. Podle současného stavu poznání nemají kvarky vnitřní strukturu a jsou spolu s leptony a kalibračními bosony „nejmenšími“ známými částicemi, ze kterých se skládá hmota. Baryony (například proton) se skládají ze tří kvarků, mezony (například pion) se skládají z jednoho kvarku a z jednoho antikvarku. Doposud však nebyla pozorována částice, která by se skládala ze čtyř kvarků - až nyní se objevila tato možnost.
Rozdíl mezi neutronovou a kvarkovou hvězdouFoto: chandra
Fyzikové pro čtyřkvarkové částice zavedli konvenci ve jmenném označení, kdy název každé z nich začíná písmenem Z. Konkrétní právě objevená částice dostala označení Z (4430). Čtyřkvarkové částice jsou velmi nestabilní a žijí velmi krátce, podobně jako mezony, tvořené dvojicemi kvark-antikvark. Přežívají jen v prostředí s obrovskou hustotou energie, což vysvětluje jejich výskyt krátce po Velkém Třesku, kdy byla ve Vesmíru průměrná hustota energie neobvykle vysoká. Občas se podobné částice mohou objevit i v rámci kosmického záření, avšak pravděpodobnost tohoto výskytu je velmi malá. I urychlovač LHC potřeboval stovky bilionů srážek mezi protony, než se tetrakvark objevil v tak velké míře, aby bylo možno jeho existenci potvrdit bez větší míry pochybnosti.
Objevily se již také astrofyzikální úvahy, že objev tetrakvarku otevírá teoretickou možnost existence kvarkových hvězd. Ty by totiž díky existenci vícekvarkových hadronů mohly vzniknout z některých neutronových hvězd (pulsarů).
Zdroje: Phys.Org 1, Phys.Org 2, Popular Science, ScienceDaily, Universe Today, IO9, arXiv (PDF), CERN