Các nhà vật lý tại đại học Zurich đã khám phá ra một loại hạt mới được tạo thành từ 3 quark nhờ máy gia tốc hạt LHC. Một loại Baryon mới có thể lần đầu tiên được phát hiện bởi LHC. Loại baryon được gọi là Xi_b^* xác nhận giả định vật lý về tính liên kết giữa các quark.
Trong vật lý hạt, gia đình baryon là các hạt được tạo thành bởi 3 quark. Các quark tạo thành một nhóm gồm 6 loại hạt với khối lượng và điện tích khác nhau. Hai loại quark nhẹ nhất được gọi là "up" (lên) và "down" (xuống), tạo thành hai hạt cơ bản trong nguyên tử là proton và neutron.
Tất cả các baryon được tạo thành từ 3 loại quark nhẹ nhất là up, down và strange. Chỉ có rất ít baryon có sự có mặt của quark nặng mà đến nay đã được quan sát. Chúng chỉ có thể được tạo thành trong các máy gia tốc hạt và chúng là rất không bền.
Trong quá trình va chạm proton ở LHC tại CERN, các nhà vật lý Claude Amsler, Vincenzo Chiochia và Ernest Aguilo từ Viện vật lý đại học Zurich đã xác định được một loại baryon hợp thành từ hai quark nhẹ và một quark nặng. Hạt mang tên Xi_b^* được tạo thành từ ba quark khác nhau là up, strange và bottom (gọi tắt là nhóm usb), trung hòa về điện và spin 3/2 (1,5)
Khối lượng của hạt này tương đương với một nguyên tử Lithium (Liti). Khám phá mới có ý nghĩa rằng hai trong số ba loại baryon được dự đoán trên lý thuyết tạo thành bởi nhóm usb đã được quan sát.
Khám phá mới được thực hiện với sự hỗ trợ của dữ liệu từ máy thăm dò CMS mà đại học Zurich đã đưa vào sử dụng. hạt mới này không thể được phát hiện trực tiếp do nó rất không bền để có thể xác định bởi máy thăm dò.
Tuy nhiên, Xi_b^* đã được xác định nhờ sản phẩm phân hủy của nó. Các tính toán dựa trên dữ liệu va chạm proton-proton ở năng lượng là 7 TeV (tera electron volt) do CMS xác định từ tháng 4 đến tháng 11 năm 2011. Tổng cộng có 21 phân rã baryon Xi_b^* được phát hiện sau các loại trừ.
Khám phá về loại hạt mới này xác nhận mô hình lý thuyết về liên kết của các quark và giúp chung ta hiểu rõ hơn tương tác mạnh, một trong 4 loại lực cơ bản của vật lý học, loại lực đóng vai trò chính trong việc tạo thành cấu trúc của vật chất.
VACA
(theo Space Daily)
