Тетракварк и астрофизика

Тетракварк и астрофизика

Тетракварк и астрофизика

Возможно, вы уже слышали, что CERN объявил об открытии странной частицы, известной как Z(4430). Итоговый отчет был опубликован в Arxiv, который является хранилищем еще не рецензируемых работ по физике. Новая частица имет массу в 4 раза больше  протона, имеет отрицательный заряд и похожа на теоретическую частицу, известную как тетракварк (tetraquark). Результаты не проверены, но если это открытие устоит, то оно перевернет наше представление о нейтронных звездах.

Строительные блоки материи состоят из лептонов (например, электрона и нейтрино) и кварков (которые составляют протоны, нейтроны и другие частицы). Кварки отличаются от других частиц тем, что имеют электрический заряд, который на 1/3 или 2/3 состоит из электрона и протона. Также они обладают различными видами «заряда», известного как цвет. Так же, как электрические заряды взаимодействуют через электромагнитную силу, цветные заряды взаимодействуют через сильное ядерное окружение. Цветной заряд кваркам необходим, чтобы удерживать ядра атомов. Цветной заряд гораздо сложнее, чем электрический. Электрический заряд бывает положительным (+) и его противоположность - отрицательным (-). У цветового же есть три цвета: красный, зеленый и синий. А также для каждого цвета существует свой антицвет: антикрасный, антизелёный и антисиний.
Из-за мощной силы взаимодействия мы не можем наблюдать свободный кварк. Столь сильное взаимодействие требуется для того, чтобы группа кварков могла сформировать частицы с нейтральным цветом. Например, протон состоит из трех кварков, где каждый кварк имеет свой цвет. Комбинация трех цветовых состояний представляет бесцветное - белое состояние. Это сходство с цветовыми свойствами света и дало название заряду кварков.

Объединение трех разный цветовых кварков в группу является одним из способов создания цветной нейтральной частицы, которые известны как барионы. Протоны и нейтроны являются наиболее распространенными барионы. Еще один способ объединения кварков  - это соединение кварков того или иного цвета с кварком его анти-цвета. Например, зеленый кварк и анти-зеленый кварк может объедениться и сформировать частицу нейтрального цвета. Эти двухкварковые частицы известны как мезоны, которые были впервые обнаружены в 1947 году. Например, положительно заряженный пион состоит из верхнего кварка и античастицы нижнего кварка.

Есть и другие способы образования кварками нейтральной частицы. Один из них - тетракварк (tetraquark), сочетает в себе четыре кварка, где две частицы имеют определенный цвет, а две другие соответствующие анти-цвета. Предположительно есть и другие нейтральные частицы, такие как пентакварк (pentaquark) (3 цвета + пара анти-цвета) и hexaquark (3 цвета + 3  анти-цвета). Но до сих пор эти предположения ни чем не подтверждены.

В прошлом уже были попытки экспериментально подтвердить существование тетракварков, но последний экперимент является наиболее убедительным доказательством существования объединения 4 кварков, образующих нейтральную цветовую частицу. Это означает, что кварки могут объединяться в гораздо более сложные структуры, чем мы ранее предполагали. А это уже имеет непосредственное значение для понимания внутренней структуры нейтронных звезд.

Если попробовать в "двух словах" объяснить устройство нейтронной звезды, то можно сказать, что она "сделана" из нейтронов. Нейтроны же состоят из трех кварков (двух нижних и одного верхнего). По общему мнению, следует, что взаимодействие частиц внутри нейтронной звезды является результатом взаимодействия между нейтронами. Если предположить, что тетракварки действительно существуют, то возможно, что нейтроны в ядре взаимодействуют достаточно сильно, чтобы создать там тетракварки. А далее по нарастающей: пентакварки, нексакварки (hexaquarks) или даже то, что кварки могут взаимодействовать индивидуально, без привязки к нейтральным цветным частицам. Это и будет началом создания гипотетического объекта, известного как кварковая звезда.
На данный момент это все гипотезы, но если подтвердится свидетельство о существовании тетрокварков, то это заставит астрофизиков пересмотреть некоторые знания, которые у них есть о ядрах нейтронных звезд.


Похожие новости

Тренировочное итоговое сочинение - 20 ноября 2014 года
Тренировочное итоговое сочинение - 20 ноября 2014 года

В школах РФ полным ходом идет подготовка к итоговому сочинению. Глава Рособрнадзора Сергей Кравцов 20 октября 2014 года в ходе Всероссийского совещания руководителей органов управления...

Все виды сантехнических услуг
Все виды сантехнических услуг

В любом помещении и здании должна исправно работать канализационная система. Но даже если она работает хорошо, случаются сбои. Самой частой проблемой канализационной системы является...


Комментарии (0)

Комментарии отсутствуют!

Оставить свой комментарий

Выберите аватарку, которая отобразиться рядом с Вашем комментарием


Введите ответ на поставленный вопрос, подтвердив тем самым, что Вы не робот.
кровати в Пушкино
Наверх