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
Downlaod video thí nghiệm

Các bài khác


Giải được bí ẩn vì sao ma sát gây ra tĩnh điện
15/09/2019
Đa số mọi người đều từng trải nghiệm cảm giác tóc dựng đứng sau khi cọ xát bong bóng lên đầu mình hay tia lửa xoẹt
Giải được bí ẩn vì sao ma sát gây ra tĩnh điện
15/09/2019
Đa số mọi người đều từng trải nghiệm cảm giác tóc dựng đứng sau khi cọ xát bong bóng lên đầu mình hay tia lửa xoẹt
Các nguyên tử tăng tốc đến 5000 km/s khi chúng rơi vào siêu lỗ đen
15/09/2019
Các quan sát về chất khí đang bị nuốt vào siêu lỗ đen tại tâm của các quasar đã làm sáng tỏ thêm về cách những vật thể
Phát hiện hơi nước trên một hành tinh đá ở xa
14/09/2019
Các nhà khoa học vừa phát hiện thấy hơi nước trong khí quyển của một hành tinh đá ở cách Trái Đất 110 năm ánh sáng. Tên
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 82)
14/09/2019
Điện tử học Vi điện tử hiện đại được xây dựng trên các con chip silicon và các dòng điện chuyển động lòng vòng trong
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 81)
14/09/2019
Kính hiển vi quét chui hầm Các tính chất dạng sóng của electron có thể dùng để ghi ảnh các vật ở cấp độ nhỏ hơn nhiều
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 64)
14/09/2019
Rhodium Vào năm 1979, Sách Kỉ lục Guinness tặng Paul McCartney một bản mạ rhodium, công nhận ông là nghệ sĩ bán chạy nhất của
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 63)
14/09/2019
Technetium Không có đồng vị bền nào, nguyên tố 43 là nguyên tố phóng xạ nhẹ nhất. Mặc dù nó được tạo ra tự nhiên dưới

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