原子核科学者がテトラクォークの4つの集合体を垣間見る

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原子核科学者がテトラクォークの4つの集合体を垣間見る

素粒子物理学者たちは、その名の通り4つのクォークから成る新しい「テトラクォーク」粒子の存在の証拠を発見したと考えている。

DZero実験に携わる科学者たちは、フェルミ国立加速器研究所のテバトロン衝突型加速器によって2002年から2011年の間に収集されたデータを使用して、2つの中間子(それぞれクォークと反クォークを持つ)を含む仮説上の粒子を嗅ぎつけた。

X(5568)が2つの中間子に崩壊する様子を示す図

X(5568)はB中間子とπ中間子に崩壊する

フェルミ国立加速器研究所は次のように詳述している。「DZero は、B s中間子と π 中間子に崩壊する新しい異常状態を探索しました。

「これらは両方ともよく知られた中間子であり、弱い原子核相互作用によって崩壊する前に有限の距離を移動します。

「Bs中間子はボトム型とストレンジ型のクォークと反クォークで構成され、パイ中間子はアップクォークとダウンクォーク、反クォークで構成されています。」

科学者によれば、テバトロンのデータは、前述のB中間子とパイ中間子への崩壊の証拠を提供することで、X(5568)粒子と呼ばれるテトラクォークのエキゾチック状態を確認するものである。

科学者たちがまだ知らないのは、X(5568)粒子の中でクォークがどのように構成されているかということです。

これらは、四角い「テトラクォーク」の配置で一緒に詰め込まれているか、または「2つの水素原子が互いに周回する、水素分子に似た、いわゆる分子状態の2つのペアとして構成されている」可能性があります。

4つのクォークの2つの可能な構成

お選びください: 2 つの可能な 4 クォーク構成。

テトラクォークは、陽子や中性子などの3クォーク重粒子とペンタクォークの間の数値的なギャップをうまく埋める。2005年当時、バージニア州のトーマス・ジェファーソン国立加速器施設での実験では、ペンタクォークは存在しないと示唆されていたが、昨年、欧州原子核研究機構(CERN)の大型ハドロン衝突型加速器(LHC)の物理学者たちは、この小さな厄介者を解明したと宣言した。®

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