مشاهده فروپاشی نادر ذره در برخورددهنده بزرگ هادرونی

کوارک‌ها و الکترون‌ها ریزترین ذرات شناخته شده جهان هستند. کوارک یک ذره زیراتمی است و جزو سازنده کل خانواده هادرون‌ها - پروتون‌ها، نوترون‌ها، پایون‌ها و غیره - محسوب می‌شود. اولین کوارک احتمالاً در هنگام انفجار بزرگ یعنی درست در آغاز جهان به وجود آمده است.

دو تیم برخورددهنده بزرگ هادرونی در مرکز سرن برای نخستین بار موفق به مشاهده یک فرآیند زیراتمی شده‌اند که پیش از این مشاهده نشده بود و در هر یک میلیارد بار، تنها چهار بار رخ می‌دهد.

این دستاورد ممکن است بتواند به توضیح عدم تعادل ماده و ضد ماده در جهان کمک کند.

محققان مرکز سرن توانستند فروپاشی بسیار نادر ذره Bs (ذره کامپوزیتی سنگین حاوی یک ضدکوارک ته و یک کوراک شگفت) را به دو موآن مشاهده کنند.

نظریه‌دانان پیش‌بینی کرده بودند که این فروپاشی ممکن است در هر میلیارد بار تنها چهار بار رخ بدهد و این تقریبا چیزی است که محققان در داده‌های بدست آمده از تجربه‌های CMS و زیبایی برخورددهنده بزرگ هادرونی (LHCb) در سالهای 2011 و 2012 مشاهده کرده‌اند.

دانشمندان همچنین شواهدی از یک فرآیند مشابه را برای ذره Bd مشاهده کرده‌اند که مشابه ذره Bs بوده و از یک ضدکوارک ته و یک کوارک پایین تشکیل شده است. البته داده‌های بیشتری برای تصدیق قطعی فروپاشی این ذره به دو موآن مورد نیاز است.

شش نوع کوارک وجود دارد: کوارک بالا، کوارک پایین، کوارک شگفت، کوارک افسون، کوارک ته و کوارک سر (دو تای آخری گاهی حقیقت و زیبایی نیز نامیده می‌شوند).

تجربه‌های CMS و LHCb هر دو در جست‌وجو برای شناسای شکاف احتمالی در مدل استاندارد که جهان ذرات را توصیف می‌کند، به بررسی ویژگی‌های ذرات پرداخته‌اند. مدل استاندارد از زمانی که نتوانسته مسائلی مانند وجود ماده تاریک یا وفور ماده در برابر ضدماده را در جهان توضیح دهد، ناقص شناخته شده است.

انفجار بزرگی که باعث بوجود آمدن جهان شد، باید منجر به ایجاد مقادیر مساوی از ماده و ضد ماده شده باشد که یکدیگر را در زمان برخورد، نابود می‌کنند. اما میزان ماده غالب بوده و دانشمندان هنوز مکانیسمی را که باعث امکان‌پذیر شدن این امر شده، کشف نکرده‌اند.

منبع: ایسنا

کانال عصر ایران در تلگرام