Mokslo ir technologijų pasaulis
Fizikai aptiko naują subatominę dalelę
Publikuota: 2011-07-23
Rūšis: Standartinė publikacija
Aut. teisės: www.technologijos.lt
CDF detektorius, kuriame sekamas subatominių dalelių judėjimas ir gyvavimo etapai
©Fermilab

JAV fizikai turi progą džiūgauti – „Fermilab“ mokslininkai, dirbantys prie greitintuvo „Tevatron“ eilinio eksprimento metu aptiko naują dalelę, kuri puikiai papildo teoriškai sudarytą „periodinę barionų lentelę“.

Fizikoje naudojamas Standartinis modelis numato nemažą kiekį barionų, kurie iki šiol dar nėra surasti (vaizdi schema pateikta žemiau esančioje iliustracijoje), tad bet kurio iš šių barionų aptikimas sutvirtina fizikų pasitikėjimą dabartiu Standartiniu modeliu.

„Fermilab“ mokslininkai pranešė, jog jiems pavyko aptikti dalelę Ξb0(neutral Xi-sub-b). Tai barionas, kurį sudaro trys kvarkai: keistasis kvarkas, vienas „aukštyn“ ir vienas žemiausiasis kvarkas. Dėl žemiausiojo kvarko neutralioji Xi-sub-b dalelė yra maždaug 6 kartus sunkesnė nei protonas ar neutronas.

Priminsime, jog atomų branduolius sudarantys protonai ir neutronai taip pat yra barionai. Protonai susideda iš dviejų „aukštyn“ ir vieno „žemyn“ kvarkų, o neutronuose yra du „žemyn“ ir vienas „aukštyn“ kvarkas.

„Xi-sub-b“ dalelė egzistavo vos akimirksnį, o tuomet suiro į lengvesnes daleles. Kaip gi tuomet mokslininkams pavyko ją aptikti? Kadangi dauguma subatominių dalelių yra nestabilios ir egzistuoja labai trumpą laiko tarpą, apie jas sprendžiama pagal dalelių skilimo produktus.

Schemoje pažymėti Standartiniame modelyje numatyti galimi barionai ir kiek iš jų jau aptikta eksperimentų metu. Geltonai žymimas dabar aptiktas barionas.
©Fermilab

Ne išimtis ir šis atradimas – dalelė susidarė susidūrus protonui ir antiprotonui, o nuskriejusi vos vieną milimetrą suskilo į dvi naujas daleles, kurios savo ruožtu irgi ilgai neegzistavo. Galiausiai susidarė stabilus protonas ir keletas skirtingų krūvių pionų, kuriuos ir užfiksavo detektorius. Taip sistema įsimena pirminės dalelės „parašą“, pagal kurį mokslininkai ir nustato, kokios subatominės dalelės susidaro eksperimento metu.

Nors šiame straipsnyje eksperimentas atrodo labai paprastas ir aiškus, tačiau mokslininkams prireikė patikrinti beveik 500 trilijonų susidūrimų greitintuve duomenis ir iš jų tik 25 parodė seniai ieškomos dalelės „parašą“.
Parengta pagal: