Ανακαλύφθηκε νέο μεσόνιο

Πηγή: PhysicsWeb, 18 Μαίου 2005

Φυσικοί μπορεί να έχουν ανακαλύψει το πρώτο "υβριδικό μεσόνιο" στο εργαστήριο KEK στην Ιαπωνία. Το μεσόνιο, που για πρώτη φορά προβλέφθηκε πριν 25 χρόνια, εμφανίζεται να περιέχει ένα γκλουόνιο, εκτός από το κουάρκ και το αντικουάρκ που βρίσκονται συνήθως στα μεσόνια Αυτήν την εποχή ονομάζεται προσωρινά Υ (3940) επειδή έχει μάζα 3940 MeV/c².

Το νέο μεσόνιο παρατηρήθηκε στις συγκρούσεις ηλεκτρονίων - ποζιτρονίων που γίνονται από τη διεθνή συνεργασία Belle στο εργαστήριο KEK και διασπάται γρήγορα σε δύο γνωστά σωματίδια, το Ωμέγα και το J/Ψ. Οι ιδιότητες της διάσπασης έχουν οδηγήσει την ομάδα Belle να πιστέψουν ότι δεν είναι ένα κανονικό σωματίδιο με ένα ζεύγος κουάρκ-αντικουάρκ,  αλλά μπορεί να είναι ένα υβριδικό μεσόνιο που περιέχει ένα γοητευτικό κουάρκ, ένα γοητευτικό (charm) αντικουάρκ και ένα γκλουόνιο. Η ύπαρξη τέτοιου υβριδίου γοητευτικού - αντιγοητευτικού - γκλουονίου προβλέφθηκε αρχικά από τους θεωρητικούς το 1978.

Αν και πολλές από τις ιδιότητες του Υ (3940) ταιριάζουν με εκείνων που περίμεναν οι φυσικοί από ένα υβριδικό μεσόνιο, η μάζα του -- που είναι σχεδόν ίδια όπως αυτή ενός μόνο ατόμου ηλίου -- είναι πολύ χαμηλότερη από ό,τι η θεωρία προβλέπει. Οι φυσικοί στο Belle ελπίζουν τώρα να λύσουν και αυτό το αίνιγμα με περισσότερες αναλύσεις των στοιχείων της.

Το νέο μεσόνιο είναι το τελευταίο σε έναν κατάλογο πρόσφατων εκπληκτικών ανακαλύψεων στη σωματιδιακή φυσική. Οι πρόσφατες αυτές επιτυχίες περιλαμβάνουν τα πεντακουάρκς (που μπορούν και να μην υπάρχουν) ενώ περιέχουν πέντε κουάρκς, ένα σωμάτιο που ονομάστηκε X(3872) με τέσσερα κουάρκς, και ένα άλλο μεσόνιο - το Ds (2317) - που δεν συμπεριφέρεται όμως όπως προβλέπει η θεωρία.