Sainskita.com – Para ilmuwan menemukan sebuah partikel “materi eksotis” yang baru dan sangat menawan. Meskipun partikel subatomik baru sekarang sering ditemukan sehingga sulit bagi amatir yang tertarik untuk mengikutinya, partikel ini membedakan dirinya dengan memiliki waktu peluruhan terpanjang dari setiap materi eksotis yang ditemukan sejauh ini.
Dengan demikian, dibutuhkan fisikawan untuk mendekati mimpi yang telah lama dipegang: produksi partikel eksotis yang stabil (yang ada di luar formulasi asli dua dan tiga partikel quark).
Ditemukan oleh fisikawan CERN selama percobaan Large Hadron Collider beauty (LHCb), partikel Tcc+ baru adalah tetraquark, partikel yang terdiri dari dua quark dan dua antiquark. Penemuan baru ini dipresentasikan di European Physical Society Conference on High Energy Physics.
Nama quark berasal dari fakta bahwa mereka biasanya ditemukan bertiga; sebuah baris dalam Finnegans Wake James Joyce yang menakutkan berbunyi: “Tiga quark untuk Muster Mark!”
Dalam trio mereka membentuk proton dan neutron yang membentuk hampir semua massa kita. Kemudian kita mempelajari meson, pembawa gaya nuklir kuat, hanya terdiri dari quark yang dipasangkan dengan antiquark, sebuah partikel dengan massa quark yang setara tetapi muatannya berlawanan.
Baru-baru ini “kebun binatang partikel” telah berkembang menjadi tetra dan pentaquark, partikel yang masing-masing terbentuk dari empat atau lima quark/antiquark. “Rasa” dari quark/antiquark penyusunnya menentukan sifat mereka. Tcc+ terdiri dari dua quark pesona, sebuah antiquark naik dan turun.
Kuark pesona dan antikuark membatalkan komponen pesonanya, seperti muatan listrik positif dan negatif. Kehadiran dua quark pesona tanpa keseimbangan membuat Tcc+ dua kali lebih menawan. Terlepas dari lelucon, signifikansi Tcc+ berasal dari seberapa dekat ia mendekati stabilitas, dibandingkan dengan tetraquark yang sangat tidak stabil yang dibuat sebelumnya.
Tetraquark terpecah menjadi dua meson. Seperti elemen berat yang terbelah menjadi lebih ringan, meson yang dihasilkan dengan cara ini memiliki massa gabungan yang lebih kecil dari tetraquark asalnya; massa “hilang” dilepaskan sebagai energi.
Namun, sebuah artikel di kurir CERN melaporkan massa gabungan produk Tcc+ begitu dekat dengan massa partikel Tcc+, hanya tersisa 273 keV energi, di mana energi peluruhan tetraquark lainnya diukur dalam puluhan atau ratusan juta elektron volt. Dengan lebih sedikit energi yang siap untuk dilepaskan, dorongan untuk meluruh Tcc+ berkurang, memperpanjang umurnya.
Meskipun jauh lebih kecil dari quark atas, quark pesona memiliki massa ratusan kali quark naik dan turun. Tcc+ adalah tetraquark pertama yang ditemukan dengan ketidakcocokan antara komponennya quark dan antiquark. Pengukuran energi peluruhannya yang kecil meningkatkan keyakinan bahwa tetraquark yang terbentuk dari dua quark bawah dan antiquark atas dan bawah akan memiliki energi peluruhan gaya nuklir peluruhan negatif, membuatnya sangat stabil.
Tetraquark dasar ganda “Jarang diproduksi dan berada di luar jangkauan luminositas Large Hadron Collider saat ini,” kata Dr Ivan Polyakov dari eksperimen kecantikan LHCb kepada CERN Courier seperti dari IFLSience, Sabtu (31/7/2021). Namun, peningkatan yang akan datang dapat mengubah ini.
Selain statusnya sebagai batu loncatan menuju partikel eksotis yang stabil, Tcc+ telah memikat para penemunya karena alasan lain. Kehidupan singkat tetraquark yang ada mencegah kita untuk mempelajarinya secara langsung, meninggalkan kita untuk mempelajari meson yang mereka hasilkan untuk menyimpulkan sifatnya.
Meson Tcc+ relatif mudah dipelajari, dan pelepasan energi yang rendah memfasilitasi pengukuran yang tepat. Ini membuatnya lebih mudah untuk menguji keakuratan model teoretis fisika pada tingkat subatomik. [skt]
