CERN`deki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı`nda (LHC) yürütülen LHCb deneyinde, iki tane tılsımlı (cazibeli), bir tane yukarı kuark içeren Ξ_cc⁺⁺ (Xi_cc⁺⁺) adındaki yeni bir parçacığın gözlemlendiği duyuruldu.

Baryon ailesinden bu parçacığın varlığı mevcut teorilerle öngörülmüştü, fakat fizikçiler yıllardır iki ağır kuark içeren böylesi baryonları arıyordu. Yeni tanımlanan bu parçacığın kütlesi yaklaşık 3621 MeV, bu da en bilinen baryon olan protonun kütlesinin yaklaşık 4 katı. Şüphesiz parçacık bu kütlesini, içerisindeki iki adet tılsım kuarka borçlu. İlk defa bu tür bir parçacık su götürmez bir biçimde tespit edildi.

Çevremizde gördüğümüz maddenin neredeyse tamamı baryonlardan oluşur; baryonlar ise 3 kuarktan meydana gelir ve en bilineni proton ile nötrondur. Fakat mevcut 6 tür baryon vardır ve teorik olarak pek çok farklı kombinasyon yeni tür baryonlar oluşturabilir. Şimdiye kadar gözlenen baryonlar, en fazla 1 ağır kuark içermekteydi.

Araştırmacılara göre, çift ağır kuarklı bir baryon bulmak çok ilgi uyandırıcı. Çünkü evrendeki 4 temel kuvvetten biri olan güçlü çekirdeksel kuvveti tanımlayan kuantum renk (kromo) dinamiğini incelemek için benzersiz bir araç sunacak.

Ξ_cc⁺⁺`nın özelliklerinin ölcümü, iki ağır bir hafif kuarklı bir sistemin nasıl davrandığını anlamamızı sağlayacak. Parçacığın üretim ve bozunma mekanizmalarının ve yaşam süresinin daha hassas ölçümleriyle daha önemli bakış açıları kazanılabilecek. Bu yeni baryonun gözlenmesi oldukça zor oldu ve LHC`deki yüksek ağır kuark üretim kapasitesi ve bozunma ürünlerini mükemmel bir verimle tanımlayabilen LHCb deneyinin benzersiz yetenekleri sayesinde mümkün oldu. Ξ_cc⁺⁺ baryonu, Λ_c⁺ baryonu ve K^-, π⁺ ve π⁺ olmak üzere 3 hafif mezona bozunmasıyla tanımlandı.

Ξcc++ gözlemi, çift ağır kuarklı baryonlar ailesinin diğer temsilcilerinin tespit edilmesi umudurunu artırıyor. LHC`de şu anda bu araştırmalar devam ediyor.

LHC`de ikinci aşamada kayededilen 13 TeV`lik veriye dayanan bu sonuç, ilk aşamadki 8 TeV`lik veri yardımıyla doğrulandı.

Sonuçlar Physical Review Letters`da yayımlandı.

---

Kaynak: LHCb experiment announces observation of a new particle with two heavy quark, <https://phys.org/news/2017-07-lhcb-particle-heavy-quarks.html>

Makale: https://press.cern/sites/press.web.cern.ch/files/file/press/2017/07/lhcb_paper_2017.07.06.pdf

---