पहले कभी नहीं देखे गए उप-परमाणु कण की खोज करने के तीन से अधिक वर्षों बाद, भौतिकविदों को पता है कि इन कणों को कैसे कहा जाता है - pentaquarks - जिन्हें एक साथ रखा जाता है।
नए शोध में तीन पूरी तरह से नए प्रकार के पेंटाक्कर्स का पता चलता है और पता चलता है कि वे प्रत्येक दो घटकों से बने हैं: एक तीन-क्वार्क क्लस्टर को एक बैरियन और क्वार्क और एंटिकार्क की एक जोड़ी को मेसन कहा जाता है।
अध्ययनकर्ता नेता टॉमस स्क्वार्निक ने कहा, "हमें एक बहुत ही खुरदरी तस्वीर मिली, और हमने कहा, 'हे भगवान, इसमें ऐसी चीजें हैं जिनकी हमने वास्तव में कल्पना भी नहीं की थी।"
उप-संरचना
क्वार्क उप-परमाणु कण हैं जो छह प्रकार (ऊपर, नीचे, अजीब, आकर्षण, नीचे और ऊपर) में आते हैं। वे प्रोटॉन और न्यूट्रॉन के निर्माण खंड हैं, जो तीन क्वार्क्स एपिअस से बने हैं। इन तीन-क्वार्क कणों को बेरियन के रूप में भी जाना जाता है। एक अन्य महत्वपूर्ण कण प्रकार मेसन है; ये प्रत्येक एक क्वार्क और एक एंटीकार्क से बने होते हैं। एंटीकार्क्स क्वार्क के अजीब एंटीमैटर चचेरे भाई हैं।
1960 के दशक में, जब भौतिक विज्ञानी इन सभी क्वार्कों के बारे में पहली बार व्याख्या कर रहे थे, तब उन्होंने महसूस किया कि चार या पाँच क्वार्क से बने कणों के न होने का कोई कारण नहीं था, स्कवार्निकी ने लाइव साइंस को बताया। लेकिन पाँच-क्वार्क कणों, या pentaquarks के प्रायोगिक साक्ष्य नहीं थे - यानी कि 2015 तक, जब Skwarnicki और उनके सहयोगियों ने जेनेवा में लार्ज हैड्रोन कोलाइडर में टकराव द्वारा बनाए गए कणों के बीच वस्तुओं की खोज की।
उस समय, Skwarnicki ने कहा, डेटा थोड़ा धुंधला थे। तब से, शोधकर्ताओं ने नौ के एक कारक द्वारा इन pentaquarks पर उनके पास डेटा की मात्रा में वृद्धि की है। यह एक बहुत तेज तस्वीर है, Skwarnicki ने कहा।
क्वार्क की बॉल्स
शोधकर्ताओं ने पहली बात यह पता लगाई थी कि एलएचसी कणों के बीच तीन अद्वितीय द्रव्यमानों के तीन अलग-अलग पिंटक्वार्क हैं। एक पहले अनिर्धारित था। 2015 के अध्ययन में कण द्रव्यमान के स्पेक्ट्रम में दो अन्य एक स्पाइक के रूप में दिखाई दिए थे, लेकिन अब अलग-अलग द्रव्यमान वाले दो अलग-अलग कणों के रूप में स्पष्ट हैं।
सबसे महत्वपूर्ण बात, नए डेटा से इन pentaquarks की आंतरिक संरचनाओं का पता चलता है। इससे पहले, Skwarnicki ने कहा, यह स्पष्ट नहीं था कि पांच क्वार्क को पेंटाक्वेर्क के अंदर कैसे व्यवस्थित किया गया था। क्या वे सभी एक दूसरे के साथ बातचीत करते थे? या दो समूहों के बजाय थे - एक तीन-क्वार्क बैरन और एक मेसन (एक क्वार्क और एक एंटीकार्क से बना कण) जो एक दूसरे के साथ बातचीत करते थे?
नए डेटा से पता चलता है कि यह बाद का मामला है। स्कर्वरिकी ने कहा कि क्वार्कों के क्षय के आधार पर - वे अस्थिर हैं और केवल उनके विन्यास को बदलने से पहले ही मौजूद हैं - उन्हें ब्रायोन और मेसंस के परस्पर संपर्क से बनाया जाना चाहिए। Pentaquarks एक आकर्षण क्वार्क, एक विरोधी आकर्षण क्वार्क, दो अप क्वार्क और एक डाउन क्वार्क से बने होते हैं। उनके पास अलग-अलग द्रव्यमान हैं क्योंकि क्वार्क विभिन्न क्वांटम राज्यों में मौजूद हैं।
"नई टिप्पणियों का महत्व यह है कि यह अब एक स्पष्ट दिशा में इंगित कर रहा है," उन्होंने कहा। प्रत्येक पेंटाकार्क एक बैरिकॉन से बना होता है, जिसमें तीन क्वार्क होते हैं और एक मेकॉन क्वार्क और एक एंटीकार्क के साथ।
"यह एक दूसरे से चिपके क्वार्कों की दो अलग-अलग गेंदों की तरह है," स्कवारनिक ने कहा।
Skwarnicki ने 26 मार्च को इटली के La Thuile में भौतिकी सम्मेलन Rencontres de Moriond में परिणाम प्रस्तुत किए। शोधकर्ताओं ने अपने निष्कर्षों की पुष्टि करने के लिए और अधिक माप लेने की योजना बनाई, स्कवारनिक ने कहा, और वे अधिक पेंटाक्वेर्क व्यवस्था की खोज करने की योजना बनाते हैं।
"मुझे वास्तव में विश्वास है कि भविष्य में हम इन पेंटाक्वेर्क-प्रकार के कणों को अधिक देखेंगे।"
