Průlom v CERNu: Fyzici objevili těžkého bratrance protonu a vyřešili 20letou záhadu

Fyzikům v Evropské organizaci pro jaderný výzkum (CERN) se podařilo objevit dlouho předpovídaného těžkého bratrance protonu, čímž konečně vyřešili dvacetiletou záhadu.

Fyzikům v Evropské organizaci pro jaderný výzkum (CERN) se podařilo objevit dlouho předpovídaného těžkého bratrance protonu, čímž konečně vyřešili dvacetiletou záhadu. Nová subatomární částice, známá jako Ξcc⁺ (Xi-cc-plus), byla detekována v rámci experimentu LHCb na Velkém hadronovém urychlovači (LHC). Tato částice podobná protonu obsahuje dva kvarky charm a jeden kvark down a byla pozorována při svém rozpadu na lehčí částice během vysokoenergetických srážek.

Objev představuje první nález částice s využitím modernizovaného detektoru LHCb. Upgrade je výsledkem rozsáhlého mezinárodního úsilí, do kterého se zapojilo více než tisíc výzkumníků z dvaceti zemí. Spojené království přispělo nejvíce, přičemž významné vedoucí role sehrála Manchesterská univerzita. Vědci z této univerzity hráli klíčovou úlohu při identifikaci Ξcc⁺.

Nově objevená částice Ξcc⁺ patří do stejné rodiny jako proton, který byl poprvé identifikován v Manchesteru Ernestem Rutherfordem a jeho kolegy v letech 1917–1919. Zatímco proton obsahuje dva kvarky up a jeden kvark down, Ξcc⁺ nahrazuje kvarky up těžšími kvarky charm. Tento objev navazuje na dlouhou historii výzkumu částicové fyziky v Manchesteru, kde vědci v 50. letech jako první identifikovali člena rodiny částic Ξ (Xi), čímž položili základy pro podobné objevy.

Profesor Chris Parkes, vedoucí katedry fyziky a astronomie na Manchesterské univerzitě, vedl mezinárodní spolupráci během instalace a počátečního provozu modernizovaného detektoru LHCb. Více než deset let také dohlížel na zapojení Spojeného království do projektu, od jeho počátečního schválení až po dokončení. Tým LHCb z Manchesteru navrhl a postavil klíčové části vylepšeného sledovacího systému, včetně modulů křemíkových pixelových detektorů, které jsou nezbytné pro přesné sledování rozpadů částic a identifikaci signálů, jako je Ξcc⁺. Profesor Parkes zdůraznil, že Rutherfordův experiment se zlatou fólií v manchesterském suterénu změnil naše chápání hmoty a dnešní objev navazuje na toto dědictví pomocí nejmodernějších technologií v CERNu. Oba milníky ukazují, jak daleko nás může dovést výzkum poháněný zvědavostí, a demonstrují mimořádné schopnosti modernizovaného detektoru LHCb a sílu britských a manchesterských příspěvků k experimentu.