Naučnici u nuklearnom istraživačkom centru CERN kod Ženeve otkrili su težu verziju protona, subatomske čestice koja se nalazi u srcu svakog poznatog atoma u univerzumu. Česticu su uočili u krhotinama koje je osvetlio detektor n Velikom hadronskomsudaraču, smeštenom duboko ispod zemlje, gde se protoni sudaraju skoro brzinom svetlosti. Ovi sudari u malom obimu rekonstruišu uslove koji su vladali neposredno nakon Velikog praska, pri čemu se energija pretvara u čestice što se razlete u svim smerovcima. Novootkrivena čestica, četiri puta teža od običnog protona, trebalo bi da pomogne fizičarima da preciznije razumeju jaku nuklearnu silu u unutrašnjosti svih atomskih jezgara. Ona je neobična jer se ponaša poput gumene trake, postaje jača kako se rastojanje između subatomskih čestica povećava. Fizičari koji rade na eksperimentu pronašli su teški proton nakon što je detektor unapređen da postane moćniji.
„Ovo je tek prvi od mnogih očekivanih uvida koje možemo dobiti zahvaljujući novom LHCb detektoru. Poboljšane mogućnosti detekcije omogućile su da česticu otkrijemo za samo godinu dana, a nismo je mogli uočiti tokom cele decenije prikupljanja podataka”, rekao je prof. Tim Geršon sa Univerziteta u Vorviku, koji u julu preuzima ulogu međunarodnog rukovodioca LHCb-a. Atomi vodonika, najjednostavnijeg i najzastupljenijeg elementa u univerzumu, sadrže samo proton i elektron. Proton sadrži dva gornja (up) kvarka i jedan donji (down) kvark. Ceo kosmos je sačinjen od ove dve vrste kvarkova, jer su to najlakši kvarkovi s najmanjom energijom, što ih čini najstabilnijim.
Sva materija oko nas, uključujući protone i neutrone koji čine jezgro atoma, sastoji se od bariona. Ove uobičajene čestice izgrađene su od tri kvarka, koji predstavljaju osnovne gradivne elemente materije. Kvarkovi postoje u šest vrsta: up, down, charm,strange, top i bottom. Svaki ima različitu masu, električni naboj i kvantna svojstva. U teoriji moglo bi da postoji mnogo različitih vrsta bariona koji kombinuju ove vrste kvarkova. Međutim, većinu je izuzetno teško uočiti. Da bi ih pronašli, Veliki hadronski sudarač ubrzava čestice kroz podzemni prsten do neverovatnih brzina, sve dok se ne sudare.
Postoje i druge vrste kvarkova, ali teže i zbog toga nestabilnije, koji su primećeni isključivo u sudaračima u posebnim uslovima. To su charm, strange, top i bottom. U teškom protonu otkrivenom u CERN-u oba gornjakvarka zamenjena su charmkvarkovima. Čestica, nazvana Xi-cc-plus, otkrivena je zahvaljujući svom karakterističnom raspadu na druge čestice. Obični protoni imaju dva gornja i jedan donji kvark. Pošto nova čestica ima dva teža charm kvarka umesto gornjih, ona ima znatno veću masu. Vinčenco Vanjoni, portparol eksperimenta LHCb, rekao je da je ovo tek drugi put da je uočen barion sa dva teška kvarka. Nakon što nastane čestica se ne zadržava dugo: naučnici pretpostavljaju da opstaje manje od milionitog dela milionitog dela sekunde pre nego što se raspadne. „Što više učimo o ovim česticama, to više možemo da razumemo jaku silu, a upravo ta ista sila povezuje naše protone i neutrone”, izjavio je prof. Kris Parks sa Univerziteta u Mančesteru.
(RTS)
