Nová částice hmoty

Evropská organizace pro jaderný výzkum (CERN) sídlící ve švýcarské Ženevě oznámila objev nové částice, která se v mnohém podobá protonu, ale svou hmotností jej výrazně převyšuje. Tento objev podle odborníků představuje důležitý krok k lepšímu pochopení sil, které drží pohromadě jádra atomů, a může pomoci objasnit i některé dosud nezodpovězené otázky částicové fyziky.

Nově objevená částice, označená jako Ξcc⁺, vzniká při srážkách protonů ve Velkém hadronovém urychlovači (LHC), kde jsou částice urychlovány téměř na rychlost světla. Zatímco běžný proton se skládá ze dvou kvarků up a jednoho kvarku down, tento „těžký proton“ obsahuje dva kvarky charm a jeden kvark down. Z tohoto důvodu je přibližně čtyřikrát těžší. Objev byl prezentován tento týden v rámci série vědeckých konferencí Rencontres de Moriond, zaměřených na částicovou fyziku a astrofyziku.

Zásadní roli sehrála modernizace detektoru částic LHCb. Tento detektor funguje jako extrémně rychlá „kamera“, která zaznamenává produkty srážek částic ve Velkém hadronovém urychlovači a dokáže analyzovat desítky milionů událostí za sekundu. Nová částice byla objevena na základě svého rozpadu na tři lehčí částice. Právě jejich stopy umožnily vědcům zpětně rekonstruovat existenci částice Ξcc⁺. „Jedná se o první novou částici identifikovanou po modernizaci detektoru LHCb, která byla dokončena v roce 2023, a teprve o druhý případ, kdy byl pozorován baryon se dvěma těžkými kvarky,“ uvedl na webových stránkách CERNu mluvčí LHCb Vincenzo Vagnoni. Podle odborníků může tento objev pomoci objasnit dlouholeté otázky týkající se struktury baryonů, tedy částic složených ze tří kvarků.

Objev „těžší varianty protonu“ podle vědců představuje další krok k hlubšímu pochopení základních stavebních kamenů hmoty. Každá nová částice totiž není jen izolovaným objevem, ale dílkem do komplexní skládačky, který pomáhá zpřesňovat současné fyzikální teorie.

Jak ale upozorňují některá média, například deník The Guardian, budoucnost podobných experimentů nemusí být samozřejmá. Diskutuje se totiž o možných omezeních rozpočtu, která by mohla zpomalit další výzkum i modernizaci zařízení.