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Un pentaquark et la première paire de tétraquarks

Un pentaquark et la première paire de tétraquarks

Le nouveau pentaquark, représenté ici comme une paire de hadrons standard liés de manière lâche dans une structure semblable à une molécule, se compose de quarks charmés, de quarks charmés, de quarks up et down et de quarks impairs. crédit : CERN

La Collaboration internationale au Grand collisionneur de hadrons (LHC) a observé trois particules inédites : un nouveau type de pentaquark et la première paire de tétraquarks, qui comprend un nouveau type de tétraquark. Les résultats, présentés aujourd’hui au symposium du CERN, ajoutent trois nouveaux membres extraterrestres à la liste des nouveaux hadrons découverts au LHC. Ils aideront les physiciens à mieux comprendre comment les quarks sont liés entre eux dans ces particules composites.


quark est particules élémentaires Il se décline en six saveurs : haut, bas, captivant, exotique, haut et bas. Ils se rejoignent généralement en groupes binaires et triples pour former des hadrons comme les protons et les neutrons qui composent le noyau d’un atome. Rarement, cependant, il peut également fusionner en particules à quatre et cinq quarks, ou « quarks » et « pentaquarks ». Les théoriciens ont prédit ces hadrons étranges en même temps que les hadrons conventionnels, il y a environ six décennies, mais ce n’est que récemment, au cours des 20 dernières années, qu’ils ont été observés par le LHCb et d’autres expériences.

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La plupart des hadrons exotiques découverts au cours des deux dernières décennies sont des tétraquarks ou des pentaquarks contenant à la fois un quark d’enchantement et un antiquark d’enchantement, avec deux ou trois restants. particules subatomiques Être un quark haut, bas ou impair. Mais au cours des deux dernières années, LHCb a découvert une grande variété de hadrons exotiques. Il y a deux ans, la Collaboration a découvert un quark composé de deux quarks charmés et de deux quarks charmés, et deux quarks « ouverts charmants » constitués d’un antiquark charmé, d’un quark up, d’un quark down et d’un antiquark étrange. Et l’année dernière, je suis tombé sur le premier exemple d’un quadrant “double magie ouverte” avec deux quarks charme et un antiquark ascendant et descendant. La magie ouverte signifie que la particule contient des quarks charmés sans antiquark équivalent.

LHCb découvre trois nouvelles particules exotiques : les pentaquarks et la première paire de tétraquarks

Les deux nouveaux quarks sont décrits ici comme une seule unité de quarks étroitement liés. Une particule est composée de quarks charmés, d’antiquarks étranges, d’antiquarks up et down (à gauche), et l’autre est composée de quarks charmés, d’antiquarks impairs, d’antiquarks ascendants et de quarks bottom (à droite). crédit : CERN

Les découvertes annoncées aujourd’hui par la collaboration LHCb incluent un nouveau type de hadron exotique. Le premier type, observé dans l’analyse de la “désintégration” du méson B chargé négativement, est un pentagone composé de quarks charmés, d’antiquarks charmés, de quarks ascendants et descendants et de quarks impairs. Il s’agit du premier pentagone contenant un étrange quark. Le résultat est une très grande signification statistique de 15 écarts-types, dépassant de loin les cinq écarts-types requis pour revendiquer des observations de particules dans le La physique des particules.

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Le deuxième type est le double quadripôle chargé électriquement. C’est un tétraquark enchanté ouvert composé de Charme Quarks, antiquarks impairs et quarks up et down antique, qui a été observé avec son homologue neutre dans l’analyse combinée de la désintégration des mésons B chargés positivement et neutre. Les nouveaux tétraquarks, observés avec une signification statistique de 6,5 (particules à double charge) et 8 (particules neutres) écarts-types, représentent la première fois qu’une paire de tétraquarks a été observée.

“Plus nous effectuions d’analyses, plus nous trouvions de hadrons exotiques”, a déclaré le coordinateur physique de LHCb, Nils Toning. “Nous avons vécu une période de découverte similaire à celle des années 1950, lorsque la découverte du “zoo de particules” de hadrons a commencé et a finalement conduit à quark Modèle hadronique classique des années 1960. Nous avons créé le “Zoo de particules 2.0”.

“La découverte de nouveaux types de tétraquarks et de pentaquarks et la mesure de leurs propriétés aideront les théoriciens à développer un modèle unifié de hadrons exotiques, dont les propriétés exactes sont largement inconnues”, a déclaré Chris Parks, porte-parole de LHCb. “Cela aidera également à mieux comprendre les hadrons conventionnels.”

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Tandis que certaines modèle théorique Les hadrons exotiques sont décrits comme des unités uniques de quarks étroitement liés, tandis que d’autres modèles les envisagent comme des paires de hadrons modulaires liés de manière lâche dans une structure semblable à une molécule. Seul le temps et d’autres recherches sur les hadrons exotiques diront si cela est vrai céréales l’un ou l’autre ou les deux.


Une étrange nouvelle particule de matière a été découverte, le tétraquark


plus d’informations:

En savoir plus sur le site de LHCb : lhcb-outreach.web.cern.ch/2022 … partenaire neutre /

Devis: LHCb a découvert trois nouvelles particules exotiques : le pentaquark et la première paire de tétraquarks (2022, 5) Extrait le 5 juillet 2022 de https://phys.org/news/2022-07-lhcb-exotic-particles-pentaquark- first-ever.html

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