يُظهر لنا مُصادم الهادرونات الكبير مرّةً أخرى عجائبَ جديدةً في عالم فيزياء الجسيمات.
لاحظ العلماء العاملون في (مصادم الهادرونات الكبير – LHCb) جسيمين جديدين لم تسبق رؤيتهما من قبل، ووجدوا دليلًا على وجود جسيمٍ ثالث.
الجسيمان الجديدان، اللذين يتنبّأ بهما نموذج الكوارك القياسي، هما من الباريون؛ وهي نفس عائلة جسيمات البروتونات التي تُستخدَم في تجارب مسرّع الجسيمات (LHC).
الباريونات هي معظم ما يكوّن الكون، بما في ذلك البروتونات والنيوترونات، إذ إنّها جسيماتٌ مركّبة تتكوّن من ثلاثة جسيماتٍ أساسية تُسمّى الكواركات، والتي لها أنواع (أو كما يُسمّيها الفيزيائيون نكهات) مختلفة، وهي العلويّ والسفليّ والساحر والغريب القمي والقعري.
تتكوّن البروتونات من كواركين علويين وكوارك سفليٍّ واحد، في حين تتكوّن النيوترونات من كواركٍ علويٍّ واحد وكواركين سفليّين.
لكن يملك الجسيمان الجديدان تركيبةً مختلفةً قليلًا، يُدعى الجسيمان +(Σb(6097 و –(6097)Σb، ويتكوّنان على التتالي من كواركين علويين وكوارك قاعيّ واحد، وكواركين سفليين وكوارك قاعيّ واحد.
تُعرف هذه الجسيمات باسم الباريونات القعرية، وترتبط بأربعة جسيماتٍ سبق رصدها في مختبر فيرما.
ومع ذلك، تشير الملاحظات الجديدة إلى اكتشاف العلماء هذه النظائرَ لأول مرة، وتتميّز أيضًا بكتلةٍ عاليةٍ نسبيًّا، فهي أكبر بنحو ستة أضعاف من البروتون.
ماذا عن الجسيم الثالث؟
يعتقد الباحثون أنه قد يكون نوعًا غريبًا من الجسيمات المُركّبة التي تُسمّى (تيتراكوارك – tetraquark)؛ وهو نوعٌ غريبٌ من الميزون الذي يتكوّن عادةً ما من اثنين من الكواركات، لكنّ تيتراكوارك يتكوّن من أربعة كواركات (كواركين ومُضادَّيّ كوارك) لنكون أكثر دقة.
لطالما كانت الأدلة على رصد تيتراكوارك بعيدة المنال إلى حدٍّ كبير، وهذه هي الحال الآن.
كُشف عن دليلٍ على وجود الجسيم المرشّح، والمُسمّى (Zc–(4100، بما في ذلك كواركين من الكوارك الساحر الثقيل، في تفكّك ميزون أثقل، ميزون b.
لكنّ الرصد ترافق مع درجة انحرافٍ معياريّ تُقدَّر بـ 3، والعتبة المُعتادة للمطالبة بالاعتراف باكتشاف جسيمٍ جديد هي 5.
نتطلّع إلى المزيد من الملاحظات المستقبلية، إما لتأكيد أو دحض وجود (Zc–(4100.
أما الباريونات السفلية الجديدة +(Σb(6097 و –(6097)Σb فقد كانت درجة الانحراف المعياريّ لهما 12.7 و12.6 على التتالي.
- ترجمة: أحمد طريف المدرس
- تدقيق: تسنيم المنجّد
- تحرير: صهيب الأغبري
- المصدر
