Pentakvark

Kvarkové složení pentakvarků typu P +
c 

Pentakvark je subatomární částice složená ze čtyř kvarků a jednoho antikvarku spojených dohromady. Kvarky mají baryonové číslo +1/3 a antikvarky −1/3, takže by měl mít celkové baryonové číslo 1, tudíž je klasifikován jako exotický baryon. O existenci pentakvarku mluvili američtí fyzikové Murray Gell-Mann a George Zweig už v 60. letech 20. století.

Několik experimentů oznámilo existenci pentakvarku v polovině roku 2000, ale pozdější experimenty a reanalýza dat ukázala, že je to spíše statistický efekt než skutečná rezonance. V červenci 2015 oznámili vědci ze švýcarského střediska pro jaderný výzkum, že díky Velkému hadronovému urychlovači se jim podařilo potvrdit jeho existenci. Tyto výsledky se odborníkům jeví jako spolehlivé.[1][2][3]

V roce 2019 byl publikován objev dalšího pentakvarku a identifikace dvou rezonancí namísto původního Pc+(4450).[4]

Aktuálně (2019) známé pentakvarky:[4]

  • Pc+(4312)
  • Pc+(4380)
  • Pc+(4440)
  • Pc+(4457)

V roce 2022 publikoval experiment LHCb v CERNu objev nového typu pentakvarku, prvního, v němž je obsažen podivný kvark. Byl pojmenován PΛψs(4338)0, má hmotnost 4338,2±0,7±0,4 MeV/c², je elektricky neutrální a pravděpodobná kvantová čísla jeho spinu a parity jsou JP=½−. Má kvarkové složení udscc, přičemž se může jednat buď o těsně vázaný pentakvark, nebo o baryonově-mezonovou „molekulu“, tedy baryon Ξc+ (se složením usc) a mezon D− (se složením dc) vázané zbytkovou silnou interakcí podobně jako jsou vázány proton a neutron v deuteronu.[5][6]

V roce 2023 bylo odhaleno pentakvarkové složení (připomínající vázaný stav protonu a mezonu K−) u rezonance Λ(1405), dříve považované za baryon Λ.[7][8]

Reference

  1. ↑ LHCb collaboration. Observation of J/ψp resonances consistent with pentaquark states in Λb0→J/ψK−p decays [online]. 1. vyd. CERN, 2015-07-13. S. 1–48. Dostupné online. PDF [1]. arXiv:1507.03414. (anglicky) 
  2. ↑ MIHULKA, Stanislav. Na Velkém hadronovém srážeči chytili pentakvarky. OSEL.cz [online]. 14. červenec 2015. Dostupné online. 
  3. ↑ DOLEJŠÍ, Jiří. Nová exotická částice „pentakvark“ objevena v CERN. Matfyz.cz [online]. 20. červenec 2015. Dostupné online. 
  4. ↑ a b LHCb Collaboration. New pentaquarks resolved by LHCb. S. 15. CERN Courier [online]. IOP Publishing, 8. květen 2019. Svazek 59, čís. 3, s. 15. Dostupné online. (anglicky) 
  5. ↑ LHCb experiment admin. Observation of a strange pentaquark, a doubly charged tetraquark and its neutral partner. LHCb News. 2022-07-05. Dostupné online [cit. 2022-07-11]. (anglicky) 
  6. ↑ HOUSER, Pavel. V CERNu našli tři další exotické částice. SCIENCEmag.cz. 2022-07-09. Dostupné online [cit. 2022-07-11]. 
  7. ↑ Osaka University. Particle accelerator experiment creates an exotic, highly unstable particle and measures its mass. Phys.Org [online]. 2023-01-26 [cit. 2023-02-10]. Dostupné online. (anglicky) 
  8. ↑ AIKAWA, S.; AJIMURA, S.; AKAISHI, T.; ASANO, H.; BEER, G.; BERUCCI, C.; BRAGADIREANU, M. Pole position of Λ(1405) measured in d(K−,n)πΣ reactions. Physics Letters B [online]. 2023-02 [cit. 2023-02-10]. Roč. 837: 137637. Dostupné online. ISSN 1873-2445. arXiv 2209.08254. DOI 10.1016/j.physletb.2022.137637. (anglicky) 

Externí odkazy


Média použitá na této stránce

Pentaquark.svg
Autor: Smurrayinchester, Licence: CC0
A diagram of a pentaquark of the type described in "Observation of J/ψp resonances consistent with pentaquark states in Λ0b→J/ψK−p decays". Colour charge is essentially arbitrary (although the anticharm quark must of course be an anticolour). The arrangement shown here is closer to the hypothesis that the quarks are tightly bound, but it may also be that there is a structure similar to a meson and a hadron together.