Cern ontdekt pentaquarks

Cern-wetenschappers hebben pentaquarks ontdekt. Dat is een nieuwe klasse van deeltjes, die uit vijf quarks bestaan. Nog nooit eerder zijn deeltjes waargenomen die uit meer dan drie quarks bestaan. De baanbrekende ontdekking is gepubliceerd in vakblad Physical Review Letters.

Precies vijftig jaar geleden stelde de Amerikaanse natuurkundige Murray Gell-Mann vast dat sommige atomaire deeltjes zijn opgebouwd uit nog kleinere deeltjes: quarks. Die atomaire deeltjes, hadronen geheten, zijn in twee groepen te verdelen. Baryonen, zoals protonen en neutronen, bestaan uit drie quarks. Mesonen, zoals het pion, bestaan uit een quark en een antiquark.

pentaquark
Visualisatie van een pentaquark. Beeld: Cern

Vandaag kan daar een derde groep aan worden toegevoegd: de pentaquarks. Die bestaan uit vier quarks en een antiquark. Deeltjesfysici wisten al dat deze deeltjes in theorie kunnen bestaan, maar tot dusver hadden ze daar geen experimenteel bewijs voor.

‘Niet zomaar een nieuw deeltje’

Cern-wetenschappers hebben dat bewijs nu gevonden. Met het LHCb-experiment bestudeerden ze het verval van het zogeheten Lambda b-deeltje in drie kleinere deeltjes. Uit de gegevens bleek dat in tussenstappen van sommige vervalreacties twee pentaquarks tevoorschijn kwamen. De pentaquarks bestaan uit twee up-quarks, een down-quark, een charm-quark en een anticharm-quark.

‘We hebben alle mogelijkheden onderzocht, en concluderen dat de metingen alleen verklaard kunnen worden met pentaquarks’, zegt LHCb-natuurkundige Tomasz Skwarnicki in een persverklaring.

pentaquark2
De quarks in pentaquarks kunnen nauw zijn samengebonden, zoals in het plaatje rechtsboven, maar ze kunnen ook een soort baryon-meson-koppel zijn. Beeld: Cern

‘Het pentaquark is niet zomaar een nieuw deeltje’, zegt LHCb-woordvoerder Guy Wilkinson in dezelfde persverklaring. ‘Het vertegenwoordigt een manier om quarks samen te voegen in een patroon dat nog nooit eerder is gezien.’ Als volgende stap gaan de Cern-wetenschappers onderzoeken hoe de pentaquarks zijn samengebonden.

Altijd op de hoogte blijven van het laatste wetenschapsnieuws? Meld je nu aan voor de New Scientist nieuwsbrief. 

Lees verder:

Over de auteur

Yannick Fritschy

Yannick Fritschy is wetenschapsjournalist en redacteur bij New Scientist. Hij schrijft over alle wetenschappen, met een voorliefde voor sterrenkunde en taal. Daarnaast zit sport in zijn DNA. In zijn vrije tijd doet Yannick veel aan voetbal en hardlopen.



1 Reactie

Plaats een reactie