Morda ste že slišali za CERN napovedal odkritje (pravzaprav potrditev. Glej dodatek spodaj.) čudnega delca, znanega kot Z(4430). Nastal je dokument, ki povzema rezultate objavljeno na fiziki arxiv , ki je skladišče za prednatisne (še nerecenzirane) fizikalne prispevke. Novi delec je približno 4-krat masivnejši od protona, ima negativen naboj in zdi se, da je teoretični delec, znan kot tetrakvark. Rezultati so še vedno mladi, a če se to odkritje drži, bi to lahko imelo posledice za naše razumevanje nevtronskih zvezd.
Periodični sistem elementarnih delcev.
Zasluge: Wikipedia
Gradniki snovi so sestavljeni iz leptonov (kot so elektroni in nevtrini) in kvarkov (ki sestavljajo protone, nevtrone in druge delce). Kvarki se od drugih delcev zelo razlikujejo po tem, da imajo električni naboj, ki je 1/3 ali 2/3 naboja elektrona in protona. Imajo tudi drugačno vrsto 'naboja', znano kot barva. Tako kot električni naboji medsebojno delujejo z elektromagnetno silo, barvni naboji medsebojno delujejo z močno jedrsko silo. To je barvni naboj kvarkov, ki deluje tako, da drži jedra atomov skupaj. Barvni naboj je veliko bolj zapleten kot električni naboj. Pri električnem naboju je preprosto pozitiven (+) in njegovo nasprotje, negativen (-). Z barvo obstajajo tri vrste (rdeča, zelena in modra) in njihova nasprotja (protirdeča, antizelena in antimodra).
Zaradi načina delovanja močne sile nikoli ne moremo opaziti prostega kvarka. Močna sila zahteva, da se kvarki vedno združijo, da tvorijo delec, ki je barvno nevtralen. Na primer, proton je sestavljen iz treh kvarkov (dva navzgor in eden navzdol), pri čemer je vsak kvark drugačne barve. Z vidno svetlobo z dodajanjem rdeče, zelene in modre svetlobe dobite belo svetlobo, ki je brezbarvna. Na enak način dobite z združevanjem rdečega, zelenega in modrega kvarka delec, ki je barvno nevtralen. Zaradi te podobnosti z barvnimi lastnostmi svetlobe je naboj kvarkov poimenovan po barvah.
Združevanje kvarka vsake barve v skupine po tri je eden od načinov za ustvarjanje barvno nevtralnih delcev, ki so znani kot barioni. Protoni in nevtroni so najpogostejši barioni. Drug način združevanja kvarkov je združevanje kvarka določene barve s kvarkom njegove anti-barve. Na primer, zeleni kvark in antizeleni kvark bi se lahko združili v barvno nevtralen delec. Ti delci dveh kvarkov so znani kot mezoni in so bili prvič odkriti leta 1947. Na primer, pozitivno nabiti pion je sestavljen iz zgornjega kvarka in antidelca navzdol.
Po pravilih močne sile obstajajo tudi drugi načini, kako bi se kvarki lahko združili v nevtralen delec. Eden od teh, tetrakvark, združuje štiri kvarke, pri čemer imata dva delca določeno barvo, druga dva pa ustrezne anti-barve. Predlagani so bili tudi drugi, kot sta pentaquark (3 barve + barvni protibarvni par) in heksakvark (3 barve + 3 anti-barve). Toda doslej je bilo vse to hipotetično. Čeprav bi bili takšni delci barvno nevtralni, je možno tudi, da niso stabilni in bi preprosto razpadli na barione in mezone.
Bilo je nekaj eksperimentalnih namigov o tetrakvarkih, vendar je ta zadnji rezultat najmočnejši dokaz, da 4 kvarki tvorijo barvno nevtralen delec. To pomeni, da se kvarki lahko kombinirajo na veliko bolj zapletene načine, kot smo prvotno pričakovali, kar vpliva na notranjo strukturo nevtronskih zvezd.
Zelo preprosto, tradicionalni model nevtronske zvezde je, da je narejena iz nevtronov. Nevtroni so sestavljeni iz treh kvarkov (dva navzdol in eden navzgor), vendar se na splošno domneva, da so interakcije delcev znotraj nevtronske zvezde interakcije med nevtroni. Z obstojem tetrakvarkov je možno, da nevtroni znotraj jedra medsebojno delujejo dovolj močno, da ustvarijo tetrakvarke. To bi lahko vodilo celo do nastanka pentakvarkov in heksakvarkov ali celo do tega, da bi kvarki lahko medsebojno sodelovali, ne da bi bili vezani v barvno nevtralne delce. To bi ustvarilo hipotetični objekt, znan kot kvarkova zvezda.
Vse to je na tej točki hipotetično, toda preverjeni dokazi o tetrakvarkih bodo prisilili astrofizike, da ponovno preučijo nekatere domneve, ki jih imamo o notranjosti nevtronskih zvezd.
Dodatek:Poudarjeno je bilo, da rezultati CERN-a niso izvirno odkritje, temveč potrditev prejšnjih rezultatov Belle Collaboration. Belle rezultate najdete v a Prispevek 2008 v Physical Review Letters , kot tudi a Članek 2013 v Physical Review D . Torej kredit tam, kjer kredit zapade.
