کشف ردپای شبه‌ذرات در برخورد‌دهنده هادرون

[آیدا.ف]

شبه‌ذرات از نظر فنی ذره به شمار نمی‌روند، اما از جنبه‌هایی عملکردی مشابه ذرات دارند و واکنش جدید ثبت شده در هادرون اشاره به شبه‌ذره‌ای خاص به نام اودرون دارد،‌شبه‌ذره‌ای که فیزیکدانان ۴۰ سال به دنبال آن بودند. اکنون اگرچه هنوز شبه‌ذره اودرون به صورت مستقیم مشاهده نشده‌ است، اما دانشمندان تاثیراتی را مشاهده کرده‌اند که تنها با حضور این شبه‌ذره ایجاد می‌شود. به گفته محققان این شواهد جدید می‌تواند اطلاعات جدیدی را به مدل استاندارد تزریق کرده و به شفاف‌سازی بخش‌های نامفهوم آن کمک کند.

واکنش‌های بررسی‌شده در این آزمایش شامل کوآرک‌ها یا ذرات باردار الکتریکی درون‌اتمی، و گلوئون‌ها که مبادله ذرات میان کوآرک‌ها را به عهده دارد و به آنها کمک می‌کند تا برای ایجاد پروتون‌ها و نوترون‌ها به یکدیگر متصل شوند بوده‌است. محققان تاکنون تصور داشتند این واکنش‌ها درزمان تبادل تعداد زوجی از گلوئون‌ها میان پروتون‌های مختلف ایجاد می‌شوند، اما در آزمایش جدید پی بردند که تعداد گلوئون‌ها می‌تواند فرد باشد.

آنچه محققان در این آزمایش یافته‌اند،‌نشانه‌هایی از وجوذ شبه‌ذره اودرون در حین فعالیت است. در این آزمایش که ۱۰۰ فیزیکدان در آن فعالیت داشتند، میلیاردها جفت پروتونی در برخورد‌دهنده بزرگ هادرون با یکدیگر برخورد داده شدند و داده‌های این آزمایش در نقطه اوج آن در سطح انرژی ۱۳ تراالکترون‌ولت ثبت شدند که خود رکوردی جدید به شمار می‌رود. با مقایسه نتیجه این آزمایش با آزمایش‌های که پیش‌تر و در سطح انرژی پایین‌تری انجام شده‌ بود،‌ محققان توانستند به سطح دقت بالاتری در محاسبه برخورد‌های پروتونی دست پیدا کنند و در این میان نشانه‌های وجود یک شبه‌ذره را نیز کشف کردند.