Mokslo ir technologijų pasaulis

Pirmojo Didžiojo priešpriešinių hadronų srautų greitintuvo (LHC) darbo ciklo metu viename iš keturių jo didžiųjų detektorių aptikti retos trumpai egzistuojančios "gražiosios" dalelės pėdsakai. Mokslininkai tai vadina laimingu atsitiktinumu - LHC pilnu pajėgumu pradėjo dirbti kovo 30 dieną, ir jau balandžio 5 dieną pateikė pirmųjų rezultatų.

Kalbant ne taip poetiškai, "gražioji" dalelė dar yra vadinama žemiausiuoju kvarku (angl. bottom quark, b-quark). Jos detektavimas turėtų būti vienas iš daugelio, kuriuos tikimasi nustatyti LHCb - "gražiosioms" dalelėms skirtame LHC eksperimente. Čia dirbantys mokslininkai teigia, jog žemiausiojo kvarko aptikimas įrodo, kad detektorius veikia taip, kaip planuota.

Ši pirmoji aptikta dalelė yra mezonas, sudarytas iš b-antikvarko (b-kvarko antidalelės) ir viršutinio kvarko (angl. u-quark). Viršutinis kvarkas yra vienas iš dažniausiai pasitaikančių kvarkų tipų, iš kurių sudaryti protonai ir neutronai. Viršutiniai kvarkai gali gyvuoti milijardus metų, tuo tarpu žemiausieji kvarkai greitai  (maždaug per 1.5 x 10e-12 sekundės) skyla į žemėsnės energijos daleles. Būtent tai įvyko ir LHC greitintuve. Nuskriejęs vos du milimetrus, b-kvarkas skilo į lengvesnį kvarką, kuris vis dar buvo susijęs su pradiniu viršutiniu kvarku, o perteklinė energija buvo išspinduliuota elektronus primenančių dalelių miuonų (angl. muon) pavidalu.

Neįtikėtinai retas

"Tai labai retas įvykis - jis prilygsta adatos radimui šieno kupetoje", sako LHCb atstovas spaudai Andreas Schopper'is. "Šį įvykį mes aptikome vos viename Iš 10 milijonų duomenų rinkinių". Dalelę detektavo automatinis LHCb  trigeris, kurio paskirtis - aptikti bet kokius neįprastus įvykius arba daleles, tuo pat metu ignoruojant didžiąją daugumą mokslininkams įprastų protonų susidūrimų. LHCb tyrinėtojus domina mažiau nei vienas procentas visų dalelių susidūrimų.

Užfiksavus "neįprastą" reiškinį, detalizuota detektoriaus signalų informacija siunčiama į penkiuose planetos žemynuose įsikūrusius skaičiavimo centrus, kur per kelias dienas speciali programa rekonstruoja dalelių trajektorijas. "Tai yra didžiulis komandinis darbas", sako Schopper'is. "Tai yra pirmas kartas, kai mes išties aptikome ir atkūrėme tokios svarbios dalelės buvimo įrodymus".

Atgal į Didįjį Sprogimą

LHCb ateityje turėtų aptikti daugelį tokių dalelių. Tikimasi, jog surinkta informacija padės šiek tiek daugiau nušviesti, kas atsitiko su antimedžiaga kuri Didžiojo Sprogimo metu teoriškai turėjo susidaryti kartu su mums įprasta ir Visatą sudarančia medžiaga. Eksperimentas suplanuotas taip, kad būtų galima tirti, kas vyksta su didelės energijos mikrosprogimų metu susidariusiomis "gražiosiomis" dalelėms. Susidūrimo metu išsiskirianti energija yra ne ką mažesnė nei pirmosiomis Visatos susidarymo akimirkomis. Analizuodami b-kvarkų skilimo produktus, LHC mokslininkai tikisi rasti atsakymą, kodėl mūsų Visata pirmenybę teikia materijai, o ne antimaterijai. "Nors, siekiant užtikrinti matavimų tikslumą, mums prireiks milijonų  gražiųjų dalelių, pirmoji mums visiems laikams liks ypatinga, tarsi pirmasis bučinys", sako LHC eksperimento ALICE atstovas spaudai Jürgen'as Schukraft'as.