वैज्ञानिकों ने Ultrarare Pentaquarks के लिए नुस्खा खोजें


पहले कभी नहीं देखे गए उप-परमाणु कण की खोज करने के तीन से अधिक वर्षों बाद, भौतिकविदों को पता है कि इन कणों को कैसे कहा जाता है – pentaquarks – जिन्हें एक साथ रखा जाता है।

नए शोध में तीन पूरी तरह से नए प्रकार के पेंटाक्वार्क्स का पता चलता है और पता चलता है कि वे प्रत्येक दो घटकों से बने हैं: एक तीन-क्वार्क क्लस्टर को एक बैरियन कहा जाता है और क्वार्क और एंटीकार्क की एक जोड़ी को मेसन कहा जाता है।

"हमें एक बहुत ही क्रिस्प चित्र मिला, और हमने कहा, 'हे भगवान, इसमें ऐसी चीजें हैं जिनकी हमने वास्तव में कल्पना भी नहीं की थी," अध्ययनकर्ता नेता टॉमस स्क्वार्निक ने कहा कि न्यू यॉर्क राज्य के सिरैक्यूज़ विश्वविद्यालय में भौतिक विज्ञानी हैं। [7 Strange Facts About Quarks]

क्वार्क्स उप-परमाणु कण हैं जो छह प्रकार (ऊपर, नीचे, अजीब, आकर्षण, नीचे और ऊपर) में आते हैं। वे प्रोटॉन और न्यूट्रॉन के बिल्डिंग ब्लॉक्स हैं, जो तीन क्वार्क एप्पी से बने होते हैं। इन तीन-क्वार्क कणों को बेरियन के रूप में भी जाना जाता है। एक अन्य महत्वपूर्ण कण प्रकार मेसन है; ये प्रत्येक एक क्वार्क और एक एंटीकार्क से बने होते हैं। एंटीक्वार्क क्वार्क के अजीब एंटीमैटर चचेरे भाई हैं।

1960 के दशक में, जब भौतिक विज्ञानी इन सभी क्वार्कों के बारे में पहली बार व्याख्या कर रहे थे, तब उन्होंने महसूस किया कि चार या पाँच क्वार्क से बने कणों के न होने का कोई कारण नहीं था, Skwarnicki ने लाइव साइंस को बताया। लेकिन पाँच-क्वार्क कणों, या pentaquarks के प्रायोगिक साक्ष्य नहीं थे – यानी 2015 तक, जब Skwarnicki और उनके सहयोगियों ने जेनेवा में लार्ज हैड्रोन कोलाइडर में टकराव द्वारा बनाए गए कणों के बीच वस्तुओं की खोज की।

उस समय, Skwarnicki ने कहा, डेटा थोड़ा धुंधला थे। तब से, शोधकर्ताओं ने नौ के एक कारक द्वारा इन pentaquarks पर उनके पास डेटा की मात्रा में वृद्धि की है। यह एक बहुत तेज तस्वीर है, Skwarnicki ने कहा।

शोधकर्ताओं ने पहली बात यह पता लगाई थी कि एलएचसी कणों के बीच तीन अद्वितीय द्रव्यमानों के तीन अलग-अलग पिंटक्वार्क हैं। एक पहले अनिर्धारित था। 2015 के अध्ययन में कण द्रव्यमान के स्पेक्ट्रम में दो अन्य एक स्पाइक के रूप में दिखाई दिए थे, लेकिन अब अलग-अलग द्रव्यमान वाले दो अलग-अलग कणों के रूप में स्पष्ट हैं। [Photos: The World’s Largest Atom Smasher (LHC)]

सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि नए डेटा से इन pentaquarks की आंतरिक संरचनाओं का पता चलता है। इससे पहले, Skwarnicki ने कहा, यह स्पष्ट नहीं था कि पांच क्वार्क को पेंटाक्वेर्क के अंदर कैसे व्यवस्थित किया गया था। क्या वे सभी एक दूसरे के साथ बातचीत करते थे? या दो समूहों के बजाय थे – एक तीन-क्वार्क बैरन और एक मेसन (एक क्वार्क और एक एंटीकार्क से बना कण) जो एक दूसरे के साथ बातचीत करते थे?

एक pentaquark की संरचना, एक आकर्षण क्वार्क से बना एक उप-परमाणु कण, एक विरोधी आकर्षण क्वार्क, दो अप क्वार्क और एक डाउन क्वार्क।

एक pentaquark की संरचना, एक आकर्षण क्वार्क से बना एक उप-परमाणु कण, एक विरोधी आकर्षण क्वार्क, दो अप क्वार्क और एक डाउन क्वार्क।

क्रेडिट: टोमाज़ स्क्वार्निक

नए डेटा से पता चलता है कि यह बाद का मामला है। स्कर्वरिकी ने कहा कि क्वार्कों के क्षय के आधार पर – वे अस्थिर हैं और केवल उनके विन्यास को बदलने से पहले ही मौजूद हैं – उन्हें ब्रायोन और मेसंस के परस्पर संपर्क से बनाया जाना चाहिए। Pentaquarks एक आकर्षण क्वार्क, एक विरोधी आकर्षण क्वार्क, दो अप क्वार्क और एक डाउन क्वार्क से बने होते हैं। उनके पास अलग-अलग द्रव्यमान हैं क्योंकि क्वार्क विभिन्न क्वांटम राज्यों में मौजूद हैं।

"नई टिप्पणियों का महत्व यह है कि यह अब एक स्पष्ट दिशा में इशारा कर रहा है," उन्होंने कहा। प्रत्येक पेंटाकार्क एक बैरिकॉन से बना होता है, जिसके अंदर तीन क्वार्क होते हैं और क्वार्क और एक एंटीकार्क के साथ एक मेसन होता है।

"यह एक दूसरे से चिपके क्वार्क की दो अलग-अलग गेंदों की तरह है," स्कवारनिक ने कहा।

Skwarnicki ने 26 मार्च को इटली के La Thuile में भौतिकी सम्मेलन Rencontres de Moriond में परिणाम प्रस्तुत किया। शोधकर्ताओं ने अपने निष्कर्षों की पुष्टि करने के लिए आगे माप लेने की योजना बनाई है, स्कवारनिक ने कहा, और वे अधिक पेंटाक्वेर्क व्यवस्था की खोज करने की योजना बनाते हैं।

"मुझे वास्तव में विश्वास है कि भविष्य में हम इन pentaquark- प्रकार के कणों को अधिक देखेंगे।"

पर मूल रूप से प्रकाशित लाइव साइंस