物理学者は、今までに見たことのない素粒子を発見してから3年以上経った今、これらの粒子（ペンタクォークと呼ばれる）がどのように組み合わされているかを知っています。
新しい研究により、3つの完全に新しい種類のペンタクォークが明らかになり、それぞれが2つのコンポーネントで構成されていることが示されています。バリオンと呼ばれる1つの3クォーククラスタと、中間子と呼ばれる1つのクォークと反クォークのペアです。
「私たちははるかに鮮明な画像を得て、「ああ、神様、私たちには実際には想像もできなかったことがある」と述べました」
原子構造
クォークは6つのタイプ（アップ、ダウン、ストレンジ、チャーム、ボトム、トップ）の亜原子粒子です。それらは陽子と中性子のビルディングブロックであり、それぞれ3つのクォークで構成されています。これらの3クォーク粒子は、バリオンとも呼ばれます。別の重要な粒子タイプは中間子です。これらはそれぞれ、クォークと反クォークで構成されています。反クォークは、クォークの奇妙な反物質従兄弟です。
1960年代、物理学者がこれらすべてのクォークについて最初に理論を立てていたとき、彼らは4つまたは5つのクォークでできた粒子を持たない理由はないことに気づいた、とSkwarnickiはLive Scienceに語った。しかし、5クォークの粒子、またはペンタクォークの実験的な証拠はありませんでした。つまり、2015年まで、シュワルニッキとその同僚は、ジュネーブのラージハドロン衝突型加速器での衝突によって作成された粒子の中にオブジェクトを発見しました。
当時、Skwarnicki氏は、データは少しかすんでいると述べました。それ以来、研究者たちはこれらのペンタクォークに関するデータ量を9倍に増やしています。これにより、より鮮明な画像が得られるとスクワルニッキ氏は語った。
クォークのボール
研究者が最初に発見したのは、LHC粒子間に3つの異なる質量の3つの別々のペンタクォークがあることです。 1つは以前は検出されませんでした。他の2つは、2015年の調査では粒子質量のスペクトルの1つのスパイクとして表示されていましたが、現在、個別の質量を持つ2つの個別の粒子として明らかになっています。
最も重要なことに、新しいデータはこれらのペンタクォークの内部構造を明らかにします。以前は、5つのクォークがペンタクォークの内部にどのように配置されているかは明確ではなかったと、スワルニツキーは述べました。それらはすべて互いに相互作用しましたか？または、代わりに2つのクラスターがありました。互いに相互作用する1つの3クォークバリオンと中間子（クォークとアンチクォークで作られた粒子）ですか？
新しいデータは、後者のケースであることを明らかにします。クォークが崩壊する方法に基づいて-それらは不安定であり、それらの構成を変更する前に一時的にのみ存在します-それらは相互作用するバリオンと中間子で作られなければならない、とスクワルニッキは言いました。ペンタクォークは、チャームクォーク、アンチチャームクォーク、2つのアップクォーク、1つのダウンクォークで構成されています。クォークは異なる量子状態で存在するため、質量は異なります。
「新しい観察の重要性は、それが現在、1つの明確な方向を示していることです」と彼は言った。各ペンタクォークは、内部に3つのクォークを持つバリオンと、クォークとアンチクォークを持つ中間子で構成されています。
「2つの別々のクォークのボールが互いにくっついているようなものだ」とスクワルニッキは言った。
Skwarnickiは3月26日、イタリアのラトゥイールで開催された物理会議Rencontres de Moriondで結果を発表しました。研究者達は彼らの発見を確認するために更なる測定をすることを計画し、そして彼らはより多くのペンタクォークの配置を捜すことを計画しています。
「実際には、これらのペンタクォーク型の粒子が今後さらに増えると確信している」と彼は言った。
