Forskere har fundet de første antydninger om, at kvarker, subatomære partikler, kan smelte sammen og frigive flere gange mere energi end reaktioner i stjernernes indre, ifølge en artikel offentliggjort i tidsskriftet Nature.
”Kollisioner af tetrakvarker bør føre til frigivelse af ca. 200 MeV energi, hvilket er ca. 10 gange mere end give anledning til termonukleære reaktioner. Til dato har sådanne reaktioner ingen praktisk anvendelse, da partiklerne, hvori de kan forekomme, har en ekstremt kort levetid. På den anden side peger alt dette på muligheden for eksistens af stabilt eksotisk stof, der består af "smukke" kvarker, "- sagde Gerald Miller, en fysiker ved University of Washington i Seattle, og kommenterede opdagelsen.
Ifølge moderne begreber er alle elementære partikler sammensat af små genstande, som fysikere kalder kvarker. Protoner, neutroner og andre "tunge" partikler kaldet baryoner indeholder tre kvarker. Deres mindre modstykker, de såkaldte mesoner, indeholder to elementer - den "almindelige" kvark og antikvarken, den grundlæggende bestanddel af antimateriale.
I princippet udelukker de fysiske teorier, der findes i dag, ikke muligheden for, at elementære partikler kan eksistere, bestående af fire eller endda fem kvarker i forskellige "farver". For nylig begyndte forskere at finde tegn på eksistensen af sådanne partikler, tetraquarks og pentaquarks, hvis spor af eksistensen blev fundet ved LHC og ved Tevatron collider.
Deres opdagelse såvel som opdagelsen af den eksotiske xi-baryon, en superhård partikel med en dobbelt positiv ladning, fik Marek Karliner og Jonathan Rosner, teoretiske fysikere ved University of Tel Aviv og Chicago, til at undre sig over, hvordan de kunne partikler som dette, og hvorfor de forbliver stabile i usædvanligt lang tid.
Ved at analysere deres egenskaber kom forskerne til den konklusion, at tetrakvarker og xy-baryoner skulle dannes under kollisioner med andre, relativt lette ustabile elementære partikler, hvor kvarkerne inde i dem interagerer med hinanden, "skifter plads", mister energi og danner mere tunge partikler.
For eksempel vil fusionen af to lambda-baryoner, der indeholder en tung og to lette kvarker, føre til produktion af xy-baryoner indeholdende to tunge og en let kvark og en neutron bestående af tre lette kvarker samt frigivelsen en masse energi.
Ligeledes bemærker fysikere, at kollisionen mellem to B-mesoner, partikler, der nu betragtes som et "vindue" til verdenen af "ny fysik", vil føre til fødslen af tunge tetrakvarker og frigivelse af en lignende mængde energi såvel som gammastråling.
Salgsfremmende video:
Denne proces, som forskere bemærker, er en slags analog af termonukleare reaktioner i det indre af solen og andre stjerner - brint, helium og andre lyselementer i deres centrum kolliderer konstant og kombineres til tungere grundstoffer som ilt, lithium, kulstof eller jern og frigiver samtidig enorme mængder energi. Jo tungere kvarker inde i kolliderende partikler er, jo mere energi frigives i "termoquark" -reaktionen.
Der er endnu ingen praktiske, herunder militære, anvendelser til disse opdagelser, men det antyder, at der i universet teoretisk kan eksistere klynger af eksotiske, men stabile stoffer eller partikler, der næsten udelukkende består af b-kvarker eller andre tunge subatomære partikler. Deres opdagelse, konkluderer forskere, kunne fuldstændigt vende moderne teorier om universets fødsel og udvikling.