Vědci znovu vytvořili zrození vesmíru a objevili záhadné "X částice"

Provedli to fyzici Evropského centra pro jaderný výzkum Důkazy pro X(3872) v Pb-Pb kolizích a studie jeho rychlé výroby při √ s N N = 5,02 TeV v experimentu Large Hadron Collider k obnovení kvark-gluonového plazmatu. Jde o zvláštní stav hmoty, ve kterém se vesmír nacházel v prvních okamžicích po velkém třesku.

Ve stavech, na které jsme zvyklí, se hmota skládá z molekul a ty jsou z atomů. Atomy zase zahrnují jádro kladných protonů a neutrálních neutronů a také záporně nabité elektrony.

Při extrémně vysokých teplotách se jádro rozpadá na protony a neutrony. Ty se zase skládají z kvarků spojených gluony - elementárními částicemi, které nemají žádnou hmotnost a jsou to bosony s vektorovým měřítkem.

Při ultravysokých energiích částic (které ve skutečnosti určují teploty na úrovni bilionů stupňů) se oddělují kvarky a gluony. Vznikne kvark-gluonové plazma Těžké ionty a kvark-gluonové plazmakde se kvarky a gluony pohybují nezávisle na sobě.

Ve Velkém hadronovém urychlovači fyzici urychlili protony a neutrony z 13 miliard atomů olova na maximální rychlost. Částice do sebe narazily a vytvořilo se kvark-gluonové plazma, které trvalo několik miliardtin sekundy.

Po analýze experimentálních dat pomocí neuronové sítě objevili vědci asi sto neobvyklých mezonů X (3872). Jedná se o nestabilní částice, které se skládají ze stejného počtu kvarků a antikvarků, existují až několik set milióntin sekundy a jsou obvykle detekovány pouze ve formě fragmentů. Takový počet záhadných „částic X“ ale nebylo možné dříve získat.

Soubor kvantových charakteristik X (3872) se ukázal být pro mezony obecně neobvyklý. Nezapadají do kvarkového modelu navrženého Gell-Mannem a Zweigem v roce 1964, který popisuje strukturu a formování hmoty.

Studium částic X by mělo doplnit kvarkový model. Obecně se nejedná o první případ, kdy se teorie neshodovala s výsledky experimentů, a to pokaždé vyvolává nové důvody pro vědecký výzkum.

Je důležité, aby vědci nyní věděli, jak získat dostatečně velký počet mezonů X v kvark-gluonovém plazmatu a analyzovat data o nich pomocí inteligentních algoritmů. To pomůže přesněji popsat první okamžiky existence Vesmíru po velkém třesku a lépe porozumět procesům, které jej dovedly do současného stavu.