Rátaláltak a világegyetem születéséből származó X-részecskékre

Twenty20
not image

Kulcsár Péter

2022. január 24. - 01:40

A svájci CERN kutatóinak sikerült alátámasztani a rejtélyes részecskék létezését a kozmosz rejtett zugaiban.

Az ősrobbanás utáni másodpercek milliomod részeiben a tudomány által ismert világegyetemben minden egyes objektum őrületes mozgásba kezdett. A kozmosz már akkor is dúskált kvarkokból és glukonokból, amelyek több billió Celsius-fokos hőmérsékleten forrongtak, ám csupán rövid ideig léteztek, ugyanis lehűltek, és stabil részecskékké váltak.

Ezekből keletkeztek végül a neutronok és a protonok, amelyek a hagyományos anyagokat építik fel. Mielőtt azonban lehűltek volna, a glukonoknak és kvarkoknak egy parányi része véletlenszerűen ütközött egymással, és X-részecskéket hoztak létre.

Az MIT tudósai a CERN kutatóival együttműködve bizonyítékot találtak a Nagy Hadronütköztető (LHC) által létrehozott plazmában az X-részecskékre – az eredményeikről a Physical Review Letters című tudományos folyóiratban publikált tanulmányban számoltak be.

Azért számítanak ritkaságnak az X-részecskék, mert nem történik minden nap ősrobbanás. Fizikusok eddig is sejtették, hogy a részecskegyorsítók belsejében kialakíthatók olyan körülmények a kvarkok összeolvadása révén, melyek nagyenergiájú plazmafelvillanásokhoz vezethetnek, ezáltal utánozhatják a fiatal világegyetem kaotikus mivoltját.

A felfedezést gépi tanulási technikák segítségével érték el, melyek lehetővé tették a kutatók számára, hogy több mint 13 milliárd nehézion-ütközést elemezzenek, amik több tízezer töltött részecskét hoztak létre.

Ezt a rendkívül sűrű, óriási energiájú koktélt vizsgálva az MIT szakemberei nagyjából 100 darab X-részecskét azonosítottak, amiket a tömegük alapján neveztek el. Ez volt az első alkalom, hogy sikeresen detektálták ezt a rejtélyes anyagot, mégpedig abban a kvark-glukon plazmában, amiről korábban azt hitték, hogy csak elméletben létezhet.