LHCb tìm thấy một pentaquark mới

Một pentaquark – một hadron lạ gồm năm quark – vừa được khám phá bởi các nhà vật lí làm việc tại thí nghiệm LHCb ở CERN. Các nhà khoa học LHCb còn tìm thấy một đặc điểm trong dữ liệu của họ trước đây từng gắn liền với một pentaquark có thể là bằng chứng cho hai pentaquark có khối lượng bằng nhau.

Phân tích sơ bộ về ba pentaquark cho thấy chúng có một cấu phân tử na ná một meson liên kết với một baryon (xem hình). Việc hiểu rõ hơn các pentaquark liên kết với nhau như thế nào có thể đem lại những thông tin quan trọng về lực mạnh và sắc động lực học lượng tử.

Ảnh minh họa cách năm quark liên kết với nhau.

Ảnh minh họa cách năm quark liên kết với nhau.

Hadron là những hạt nặng được làm bằng hai hoặc nhiều quark liên kết với nhau bằng lực mạnh. Mãi đến đầu những năm 2000, các nhà vật lí chỉ mới có bằng chứng chắc chắn cho hai loại hadron: baryon (ví dụ proton và neutron) chứa ba quark, và meson chứa một quark và một phản quark.

Kể từ đó, các nhà vật lí đã khám phá các tetraquark chứa bốn quark và pentaquark chứa năm quark. Điều này chẳng có gì bất ngờ vì khi Murray Gell-Mann lần đầu tiên đề xuất mô hình quark vào năm 1964, ông đã nhận ra rằng các cặp quark-phản quark có thể gắn thêm các meson và baryon để tạo ra những hạt nặng hơn.

Tetraquark đầu tiên được khám phá chính thức (với ý nghĩa thống kê lớn hơn 5σ) tại thí nghiệm BELLE ở Nhật vào năm 2008. Hai pentaquark đầu tiên – gọi là Pc(4450)+ và Pc(4380)+ – được khám phá vào năm 2015 tại LHCb, sử dụng dữ liệu proton-proton từ đợt chạy Run 1 của Máy Va chạm Hadron Lớn (LHC). Con số gồm bốn chữ số trên ám chỉ khối lượng của pentaquark tính theo MeV/c2, nghĩa là các pentaquark này nặng gấp bốn lần proton.

Sử dụng dữ liệu mới từ đợt chạy Run 2 của LHC, các nhà vật lí vừa tìm thấy một pentaquark thứ ba tên gọi là Pc(4312)+, họ quan sát thấy nó với ý nghĩa thống kê 7,3σ. Ngoài ra, họ còn có bằng chứng 5,4σ rằng cực đại khối lượng trong dữ liệu Run 1 gắn liền với Pc(4450)+ thật ra là hai cực đại. Họ tin rằng hai cực đại này tương ứng với hai pentaquark khác nhau, chúng được đặt tên là Pc(4440)+ và Pc(4457)+.

Thành viên đội LHCb, Tim Gershon thuộc trường Đại học Warwick cho biết dữ liệu kết hợp từ Run 1 và Run 2 có nghĩa là các cực đại pentaquark nay được phân giải tốt hơn nhiều so với trong các nghiên cứu trước đây. Gershon cùng các đồng sự tìm thấy ba cực đại ấy đều hẹp, nghĩa là các hạt pentaquark có thời gian sống tương đối dài trước khi chúng phân hủy.

Thời gian sống dài cho thấy các pentaquark này tương tự các phân tử gồm một baryon và một meson liên kết với nhau bằng lực mạnh tàn dư – đó là lực liên kết các neutron và proton trong hạt nhân. Khối lượng của Pc(4312)+, chẳng hạn, vừa vặn dưới mức khối lượng kết hợp của một baryon Ʃc+ và một meson D trung hòa. Một cấu hình như thế được kì vọng là tương đối bền vững và do đó tương ứng với một cực đại hẹp.

Gershon cho biết đội LHCb hiện đang tiến hành các phân tích phức tạp hơn nhiều đối với các va chạm, nhằm làm rõ spin và tính chẵn lẻ của các pentaquark. Phân tích này sẽ cung cấp thông tin quan trọng về cấu trúc bên trong của các pentaquark.

Nguồn: physicsworld.com

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Tạo bảng điểm online

Các bài khác


Sai lệch 9 phần trăm
10/07/2019
Một sai lệch giữa các phép đo về hằng số Hubble khiến các nhà khoa học phát vấn liệu có điều gì đó không đúng trong hiểu
Vật lí học và chiến tranh - Từ mũi tên đồng đến bom nguyên tử (Phần 44)
10/07/2019
Chương 12 HÊ, NHÌN ĐI… NÓ BAY KÌA! Khí động lực học và những máy bay đầu tiên Không bao lâu sau khi những máy bay đầu tiên
Vật lí học và chiến tranh - Từ mũi tên đồng đến bom nguyên tử (Phần 43)
10/07/2019
SỰ THĂNG BẰNG CỦA VIÊN ĐẠN Như ta đã thấy ở phần trước, yếu tố chính làm thăng bằng một viên đạn là chuyển động
Rốt cuộc hydrogen kim loại đã được tạo ra hay chưa?
09/07/2019
Rất nhiều nhà vật lí trong các năm qua khẳng định rằng họ có thể biến hydrogen thành kim loại bằng cách nén nó cực mạnh,
Trái Đất tử ngoại nhìn từ một đài quan sát trên Mặt Trăng
09/07/2019
Hành tinh nào thế này? Trái Đất đấy. Bức ảnh màu giả này cho thấy Trái Đất trông như thế nào trong miền ánh sáng tử
Một trường hợp phản trực giác trong đó hai điện tích cùng dấu hút nhau
09/07/2019
Khi nói đến điện tích, luôn có một chân lí bất di bất dịch: điện tích trái dấu hút nhau, cùng dấu đẩy nhau. Nhưng trong
Xác định lại các giới hạn của độ chuẩn xác đo lường
09/07/2019
Trong hàng thế kỉ, con người đã và đang mở rộng kiến thức của mình về thế giới thông qua việc đo lường ngày càng chính
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 44)
09/07/2019
Boron Là á kim duy nhất trong một nhóm nếu không đã gồm toàn kim loại, boron là nguyên tố đứng đầu nhưng không tiêu biểu lắm

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com