Existujú len stotisícinu miliardtiny miliardtiny sekundy, ale môžu vysvetliť, ako sa tvorí náš vesmír.
Nový pentakvark, znázornený ako pár štandardných hadrónov voľne viazaných v štruktúre podobnej molekule, sa skladá z pôvabného kvarku a pôvabného antikvarku a ďalších troch kvarkov: horného, dolného a podivného. Zdroj: CERN
O objave informuje portál CERN-u, v ktorom ho odprezentovali 5. júla 2022. Urobila to medzinárodná skupina vedcov LHCb, ktorá sa štúdiom častice dolný kvark, nazývanej tiež krásny kvark, špecializuje na malé rozdiely medzi hmotou a antihmotou, a to vo Veľkom hadrónovom urýchľovači (LHC) vo Švajčiarsku.
Kvarky sú elementárne častice, ktorým vedci dali zvláštne názvy: horný, dolný, vrchný, spodný, pôvabný a podivný. Fyzik Martin Mojžiš v časopise Quark vysvetľuje, že nezvyčajné názvy boli z ich strany len marketingovým ťahom, ktorým chceli vyvolať záujem (viac si o tom môžete prečítať v rozhovore s ním – Zoznámte sa: kvark).
Kvarky sa zvyčajne spájajú v skupinách po dva a tri, aby vytvorili hadróny, ako sú protóny a neutróny, ktoré tvoria atómové jadrá. Zriedkavejšie sa však môžu spájať aj do štvorkvarkových a päťkvarkových častíc alebo tetrakvarkov a pentakvarkov. Tieto exotické hadróny teoretici predpovedali v rovnakom čase ako konvenčné hadróny asi pred šiestimi desaťročiami, ale vedci ich pozorovali relatívne nedávno, v priebehu posledných dvadsiatich rokov.
Väčšina exotických hadrónov objavených v ostatných dvoch desaťročiach sú tetrakvarky alebo pentakvarky obsahujúce pôvabný kvark a pôvabný antikvark, pričom zvyšné dva alebo tri kvarky sú horný, dolný alebo podivný kvark, alebo ich antikvarky.
Za dva roky však skupina LHCb objavila rôzne druhy exotických hadrónov. „Čím viac analýz urobíme, tým viac druhov exotických hadrónov nájdeme,“ povedal koordinátor fyziky LHCb Niels Tuning. „Sme svedkami obdobia podobného päťdesiatym rokom 20. storočia, keď sa začala objavovať ‚časticová zoologická záhrada‘ hadrónov, ktorá nakoniec viedla ku kvarkovému modelu konvenčných hadrónov v šesťdesiatych rokoch. Vytvárame ‚časticovú zoo 2.0‘.“
Šanca prísť na kĺb exotickej hmote rastie
Zatiaľ čo niektoré teoretické modely opisujú exotické hadróny ako samostatné jednotky pevne viazaných kvarkov, iné modely predpokladajú, že sú to páry štandardných hadrónov voľne viazaných v štruktúre podobnej molekule. Len čas a ďalšie štúdie exotických hadrónov ukážu, či sú tieto častice samostatné jednotky, páry, alebo aj jedno, aj druhé.
Portál BBC News považuje za možno ešte dôležitejšie to, že najnovšie nálezy znamenajú, že teraz je týchto častíc dosť na to, aby ich vedci začali zoskupovať podobne ako chemické prvky v periodickej tabuľke. To je nevyhnutný prvý krok k vytvoreniu teórie a súboru pravidiel, ktorými sa riadi exotická hmota. To je názov pre hmotu s niektorými vlastnosťami, ktoré sa líšia od bežných fyzikálnych vlastností hmoty.
Vypracovanie nepatrných rozdielov medzi tými najmenšími vecami, o ktorých vieme, sa môže zdať záhadné, ale interakcia kvarkov vytvára takzvanú silnú jadrovú silu, fundamentálnu silu, ktorá drží vnútro atómov – a teda aj celý náš vesmír – pohromade. „Silnú jadrovú silu je mimoriadne ťažké vypočítať a nemáme pevné predpovede o tom, ako exotické pentakvarky a tetrakvarky vznikajú. Dúfame však, že keď sa o nich dozvieme, môžeme vyvinúť teórie, ktoré nám umožnia lepšie im porozumieť,“ citovala BBC News profesora Chrisa Parkesa z Manchesterskej univerzity.
