Kainatın zərrəcik xəritəsində iki yeni sirr

Bizi Telegram-da da izləyə bilərsiniz:@xqazeti

Fiziklər maddənin ən kiçik quruluşlarını öyrənmək istiqamətində daha bir maraqlı nəticə əldə ediblər. ABŞ Energetika Nazirliyinin Tomas Cefferson Milli Sürətləndirici Laboratoriyasının (Jefferson Lab) alimləri yüksək enerjili foton şüalarının protonlarla toqquşması zamanı əvvəllər müşahidə edilməmiş iki qeyri-adi strukturun izlərini aşkar ediblər. 

Nəticələr “Physical Review Letters” jurnalında dərc olunub.

Tədqiqat əslində başqa bir zərrəciyin - Y(2175) kimi tanınan ekzotik vəziyyətin axtarışı ilə başlayıb. Lakin təcrübə gözlənilməz nəticə verib: alimlər onun əvəzinə təxminən 2,24 GeV kütləyə malik Y(2240) və təxminən 1,82 GeV kütlə ilə xarakterizə olunan X(1830) adlı iki yeni struktur müəyyən ediblər. Bu obyektlərin adi proton və neytronlardan fərqli, daha mürəkkəb quruluşa malik ola biləcəyi ehtimal edilir.

Araşdırmanın əsas xüsusiyyəti istifadə olunan üsuldur. Jefferson Lab-ın GlueX əməkdaşlığı yüksək enerjili foton şüasını protonlardan ibarət maye hidrogen hədəfinə yönəldib. Toqquşmalar nəticəsində yaranan çoxsaylı zərrəciklər xüsusi detektor sistemi vasitəsilə qeydə alınıb və böyük həcmli məlumatlar təhlil edilib. 

Təcrübədə istifadə olunan Continuous Electron Beam Accelerator Facility qurğusu dünyanın müxtəlif ölkələrindən 1700-dən çox fizik üçün tədqiqat imkanları yaradan ABŞ Energetika Nazirliyinin elmi istifadəçi obyektlərindən biridir.

Yeni nəticənin mühüm tərəfi ondan ibarətdir ki, aşkar edilən strukturlar “XYZ vəziyyətləri” adlandırılan sirli zərrəciklər ailəsinə aid ola bilər. Bu obyektlər ənənəvi kvark modelinə asanlıqla sığmır. Məlumdur ki, proton və neytron kimi adi hadronlar kvarklardan təşkil olunur. Lakin son illərdə fiziklər kvarkların daha mürəkkəb birləşmələr yarada bildiyinə dair çoxsaylı dəlillər əldə ediblər. Yeni müşahidələr də güclü nüvə qarşılıqlı təsirinin maddənin quruluşunda oynadığı rolu daha dərindən anlamağa kömək edə bilər.

Alimlərin əldə etdiyi nəticələr arasında statistik əhəmiyyət baxımından fərq də var. Y(2240) siqnalı təxminən 5 sigma səviyyəsində qeydə alınıb. Bu, nəticənin təsadüfi fon hadisəsi olma ehtimalının olduqca aşağı olduğunu göstərir. X(1830) üçün isə statistik əhəmiyyət təxminən 3 sigma təşkil edib və onun təbiətinin müəyyənləşdirilməsi üçün əlavə araşdırmalara ehtiyac var.

Tədqiqatçıların fikrincə, qarşıda duran əsas sual bu yeni strukturların əslində nədən ibarət olmasıdır. Onlar adi kvark–antikvark sistemi, dördkvarklı tetraquark, hissəciklərdən ibarət molekulabənzər quruluş və ya qluonların daha fəal rol oynadığı ekzotik vəziyyət ola bilər. Bu ehtimallardan hansının doğru olduğunu müəyyənləşdirmək üçün həm nəzəri hesablamalara, həm də yeni eksperimentlərə ehtiyac var.

Maraqlıdır ki, alimlərin gözlədiyi zərrəciyi tapa bilməməsi də nəticəni elmi baxımdan dəyərli edib. Tədqiqatçılar bildirirlər ki, Y(2175) fotonlarla aparılan bu prosesdə müşahidə olunmayıb, lakin onun axtarışı zamanı əldə edilən iki yeni siqnal yüksək enerjili foton şüalarının ekzotik maddə formalarının öyrənilməsi üçün yeni imkanlar yaratdığını göstərib.

Bu nəticə bir daha sübut edir ki, müasir fizika yalnız məlum zərrəciklərin xüsusiyyətlərini öyrənməklə kifayətlənmir. Alimlər artıq maddənin daxilində mümkün olan daha mürəkkəb quruluşları araşdırırlar. Hər yeni müşahidə isə kainatın fundamental quruluşu haqqında təsəvvürlərimizi bir qədər də genişləndirir.

Hazırkı mərhələdə bu iki strukturun “yeni fundamental zərrəciklər” kimi təqdim edilməsi doğru olmaz. Onların təbiəti hələ tam müəyyənləşdirilməyib. Lakin Y(2240) və X(1830) siqnallarının aşkar edilməsi kvarkların və qluonların necə birləşərək maddə yaratdığını anlamaq istiqamətində mühüm yeni məlumat verir. Tədqiqatçılar Jefferson Lab-da mövcud olan daha böyük məlumat bazasının təhlilinin bu sirrin açılmasına yeni ipucları verəcəyinə ümid edirlər.

N.Adilqızı
XQ