Физичари који раде у акцелератору честица Ј-ПАРЦ уЈапан је по први пут синтетизовао барионску резонанцу Λ(1405) комбиновањем негативно наелектрисаног каона и протона. Студија појашњава својства ове нестабилне честице и њене масе. Даља анализа Λ(1405) ће помоћи да се објасни унутрашња структура супергустих неутронских звезда, кажу научници.
Шематски приказ еволуције материје и барионске резонанце Λ(1405). Слика: Хиројуки Ноуми
Стандардни модел физике честицаверује да се сва материја састоји од фундаменталних квантних поља, чији су кванти 6 лептона, 6 кваркова и њихових одговарајућих античестица. По правилу, кваркови не постоје одвојено, већ се комбинују у групе од два и три, формирајући хадроне, на пример, протоне и неутроне. Резонанција у овом моделу је краткотрајно побуђено стање адрона.
Физичари су проучавалибарионска резонанца Λ(1405). Али упркос годинама истраживања, необичне особине ове резонанце је тешко објаснити. На пример, није јасно зашто има најлакшу масу међу барионима негативног паритета, иако садржи тежи чудан кварк, примећују истраживачи.
Да би одговорили на ова питања, физичари су спровелиистраживање акцелератора честица. Током експеримента, негативно наелектрисани каони или К-мезони (хадрони који се састоје од једног чудног кварка и уп антикварка) гађани су на деутеријумску мету, од којих је сваки имао један протон и један неутрон. У успешној реакцији, К мезон је избацио неутрон, а затим се спојио са протоном, стварајући Λ(1405) резонанцију.
Шема за добијање Λ(1405). Слика: Хиројуки Ноуми
Анализом производа распадања, физичари су измериликомплексна маса Λ(1405). Истраживачи примећују да је формирање везаног стања К-мезона и протона било могуће само зато што је неутрон однео део енергије.
Резултати студије потврђују да је Λ(1405)је необично стање формирано од пет компоненти – четири кварка и једног антикварка. Најбоље се посматра као привремено везано стање К мезона, који се састоји од чудног кварка и горњег кварка, и протона, који садржи два горња кварка и један доњи кварк.
Физичари истичу да је боље разумевање барионскогрезонанција ће помоћи да се прецизније опишу својства материје ултра-високе густине која постоји у језгру неутронске звезде, као и процеси формирања Универзума убрзо након Великог праска.
Опширније:
Земљино језгро ће се ускоро окретати у другом правцу
Гледајте како суперјахта на водоник 'лети' изнад воде брзином од 75 чворова
Млечни пут је ненормално велик за своју галактичку нит
На насловној страни: Ј-ПАРЦ протонски акцелератор. Слика: Патрик Деп, ЦЦ БИ-СА 2.0, преко Викимедиа Цоммонс