Avustralya'daki Adelaide Üniversitesi fizikçileri tarafından Physical Review Letters dergisinin son sayısında yayımlanan makalede, Lambda(1405) parçacığının aslında sıkıca bağlanmış iki parçacıktan oluşmuş bir "molekül" olduğu açıklandı. Yapılan çalışma, doğada oluşan tüm durumların basit kuark modeli ile gösterilemeyeceğini ve egzotik atomaltı moleküler yapıların varlığını onaylayarak, kuarkların yeni bir düzenlenme biçimini ortaya çıkarmış oldu.

Mezon-baryon molekülü

Kuarklardan oluşan parçacıklar geleneksel olarak iki grupta incelenir: Mezonlar ve baryonlar. Mezonlar biri madde diğeri antimadde olan iki tane kuarkın bağlanmasıyla oluşurken, baryonlarda üç kuark bulunur. Örneğin atom çekirdeğinde bulunan protonlar ve nötronlar birer baryondur. Neredeyse 50 yıldır, Lambda (1405) rezonansı yapısı gizemini koruyordu. Çünkü ağır bir garip (İng. strange) kuark içermesine ve tek pariteli olmasına rağmen, kütlesi tüm diğer -1/2 spinli uyarılmış baryonlardan düşüktü.

Yine de pek çok fizikçi Lambda (1405) parçacığının bir baryon olduğunu düşünüyordu. Ancak, bir kaç araştırmacı tarafından bir mezonla bir baryonun ortaklaşa oluşturduğu ve toplamda beş kuarklı olduğu görüşü ortaya atılmıştı. Bunun üzerine, hangi yorumun doğru olduğunu anlamak için kuark etkileşimlerini betimleyen denklemler aracılığıyla bir süper-bilgisayar simülasyonu yapıldı. Söz konusu örgü kuantum renk dinamiği (İng. lattice QCD) simülasyonu, Lambda (1405) parçacığının antikaon adı verilen mezonun bir proton ya da bir nötron ile çiftlenmesi sonucu oluştuğunu gösterdi. Böylece Lambda (1405) bir mezon-baryon molekülüne ilk örnek olarak yorumlandı.

Çalışma çok yeni olduğundan, kuark içerikli yeni madde kombinasyonlarından söz etmek için henüz erken. Bununla beraber, iki mezonun bağlanmasıyla oluşan atomaltı moleküllerin varlığına ilişkin ipucu veren çalışmalar geçtiğimiz yıllarda zaten yapılmıştı. Adelaide Üniversitesi'nden fizikçi Derek Leinweber, baryon olduğu düşünülen diğer mezon-baryon çiftlerini de doğru tanımlamayı umduklarını, bunlar arasında protonun yüksek enerjili bir hâlinin de bulunduğunu belirtiyor.

 

---

Makale Referans: http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.114.132002

---