Физици заявиха, че са открили доказателства в данните от Големия адронен колайдер в Европа за три невиждани досега комбинации от кварки точно когато уредът започва нов кръг от високоенергийни експерименти.

Кварки в ядрената физика се наричат вид елементарни частици, считани за фундаменталните градивни елементи на материята. Трите екзотични вида частици – които включват две комбинации от четири кварка, известни като тетракварки, плюс единица от пет кварка, наречена пентакварк – са напълно в съответствие със Стандартния модел: теорията от десетилетия, която описва структурата на атомите.

За разлика от това учените се надяват, че сегашното движение на колайдера ще покаже доказателства за физика, която надхвърля стандартния модел, за да обясни природата на мистериозни явления като тъмната материя. Такива доказателства биха могли да сочат към нови масиви от субатомни частици или дори допълнителни измерения в нашата Вселена.

Колайдерът беше спрян за три години, за да ъпгрейднат системите му, така че да се справят с безпрецедентни нива на енергия. Това спиране приключи през април и оттогава учените и инженерите в изследователския център CERN на френско-швейцарската граница се подготвят за днешното подновяване на научните операции.

Контролният център на CERN беше оживен, когато LHC започна своя трети цикъл за събиране и анализ на данни. Генералният директор на CERN Фабиола Джаноти казва, че учените от екипа очакват да съберат толкова данни по време на този трети цикъл, колкото са събрали в течение на 13 години по време на предишните два цикъла на колайдера. „Това, разбира се, ще увеличи нашите възможности за открития или за разбиране на основните закони на Вселената“, каза тя.

27-километровият пръстен от свръхпроводящи магнити и неговите детектори за частици трябва да работят денонощно в продължение на почти четири години по време на новите тестове.

Сегашният старт на серията идва 10 години и един ден след като физиците обявиха най-голямото си откритие до момента: доказателство за съществуването на Хигс бозона: субатомна частица, която помага да се обясни феноменът на масата.

Трите нови вида субатомни частици, описани днес по време на семинар в CERN, не са съвсем открития на ниво Хигс бозона, но те предполагат, че колайдерът е на път да открие още невиждани досега градивни елементи на Вселената.

Големият адронен колайдер разбива протоните заедно със скорости, близки до скоростта на светлината, за да изследва комбинации от кварки, които са известни като адрони.

„Колкото повече анализи извършваме, толкова повече видове екзотични адрони откриваме“, каза Нилс Тюнинг, координатор по физика за LHCb детектора на колайдера, в съобщение за медиите. „Свидетели сме на период на открития, подобен на този през 50-те години на миналия век, когато започна да се открива „Зоопарк на частиците“ от адрони и в крайна сметка доведе до кварковия модел на конвенционалните адрони през 60-те години. В момента създаваме „Зоопарк на частиците 2.0“.

Повечето адрони не са толкова екзотични. Протоните и неутроните например са съставени от три кварка, свързани заедно. Комбинациите от четири и пет кварка са много по-редки и се смята, че съществуват само за миг, преди да се разпаднат на различни видове частици. Някои теоретични модели визуализират екзотичните адрони като единични единици от тясно свързани кварки. Други ги разглеждат като двойки стандартни адрони, които са хлабаво свързани заедно, подобно на начина, по който атомите са свързани заедно, за да образуват молекули.

Снимка: CERN

Виж още: С квантовите батерии може да карате вашата е-кола милион километра без презареждане