KonotasiNews.com - Para Ilmuan dan fisikawan telah menemukan bukti dari Large Hadron Collider Eropa untuk tiga kombinasi quark yang belum pernah dilihat sebelumnya, tepat saat penghancur partikel terbesar di dunia memulai babak baru eksperimen energi tinggi.

Tiga jenis partikel ini mencakup dua kombinasi empat quark, yang dikenal sebagai tetraquark, ditambah unit lima quark yang disebut pentaquark – benar-benar konsisten dengan Model Standar, teori berusia puluhan tahun yang menjelaskan struktur atom.

LHC telah ditutup selama tiga tahun untuk meningkatkan sistemnya guna menangani tingkat energi yang belum pernah terjadi sebelumnya. Penutupan itu berakhir pada bulan April, dan sejak itu, para ilmuwan dan insinyur di pusat penelitian CERN di perbatasan Prancis-Swiss telah bersiap-siap untuk memulai kembali operasi ilmiah hari ini.

Sebaliknya, para ilmuwan berharap bahwa perjalanan LHC saat ini akan memunculkan bukti fisika yang melampaui Model Standar untuk menjelaskan sifat fenomena misterius seperti materi gelap. Bukti semacam itu dapat menunjukkan susunan partikel subatomik baru, atau bahkan dimensi ekstra di Alam Semesta kita.

LHC telah ditutup selama tiga tahun untuk meningkatkan sistemnya guna menangani tingkat energi yang belum pernah terjadi sebelumnya. Penutupan itu berakhir pada bulan April, dan sejak itu, para ilmuwan dan insinyur di pusat penelitian CERN di perbatasan Prancis-Swiss telah bersiap-siap untuk memulai kembali operasi ilmiah hari ini.

Pusat kendali CERN dihebohkan saat LHC memulai pengumpulan dan analisis data yang ketiga.

"Ini adalah momen ajaib sekarang," kata Direktur Jenderal CERN Fabiola Gianotti selama siaran web hari ini. "Kami baru saja mengalami tabrakan dengan energi yang belum pernah terjadi sebelumnya, 13,6 tera-elektronvolt, dan ini membuka era baru eksplorasi di CERN."

Gianotti mengatakan para ilmuwan LHC berharap untuk mengumpulkan sebanyak mungkin data selama putaran ketiga ini seperti yang mereka kumpulkan selama 13 tahun selama dua putaran sebelumnya. "Ini, tentu saja, akan meningkatkan peluang kita untuk menemukan atau memahami hukum dasar Semesta," katanya.

Cincin magnet superkonduktor sepanjang 27 kilometer (17 mil) dan detektor partikelnya akan beroperasi sepanjang waktu selama hampir empat tahun selama Run 3.

Hari ini dimulai 10 tahun dan sehari setelah fisikawan LHC mengumumkan penemuan terbesar mereka hingga saat ini: bukti keberadaan Higgs boson, partikel subatom yang membantu menjelaskan fenomena massa.

Tiga jenis partikel subatomik baru, yang dijelaskan hari ini selama seminar CERN, bukanlah wahyu tingkat Higgs. Tetapi mereka menyarankan bahwa LHC sedang dalam perjalanan untuk menemukan lebih banyak lagi blok bangunan Semesta yang sebelumnya tidak terlihat.

Large Hadron Collider menghancurkan proton bersama-sama dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya untuk mempelajari kombinasi quark yang dikenal sebagai hadron.

"Semakin banyak analisis yang kami lakukan, semakin banyak jenis hadron eksotis yang kami temukan," kata Niels Tuning, koordinator fisika untuk detektor LHCb Collinder, dalam rilis berita.

"Kami menyaksikan periode penemuan yang serupa dengan tahun 1950-an, ketika 'Kebun Binatang Partikel' hadron mulai ditemukan dan akhirnya mengarah pada model quark dari hadron konvensional pada 1960-an. Kami menciptakan 'Kebun Binatang Partikel 2.0'."

Juru bicara LHCb Chris Parkes mengatakan mempelajari kombinasi baru quark "akan membantu para ahli teori mengembangkan model terpadu hadron eksotis, yang sifat pastinya sebagian besar tidak diketahui".

Kebanyakan hadron tidak begitu eksotis. Proton dan neutron, misalnya, terdiri dari tiga quark yang terikat bersama. (Faktanya, asal kata "quark" kembali ke baris dari Finnegan's Wake oleh James Joyce: "Tiga quark untuk Muster Mark!") Pion adalah kombinasi dua-kuark.

Kombinasi empat-kuark dan lima-kuark jauh lebih jarang, dan diperkirakan hanya ada sesaat sebelum meluruh menjadi berbagai jenis partikel.

Quark datang dalam enam "rasa" yang berbeda: atas dan bawah, atas dan bawah, pesona dan aneh.

Tim LHCb menganalisis peluruhan meson B bermuatan negatif dan melihat bukti keberadaan pentaquark yang terdiri dari quark charm dan antiquark charm, ditambah quark naik, turun, dan aneh. Ini adalah pentaquark pertama yang diketahui mengandung quark aneh.

Dua tetraquark yang baru diidentifikasi termasuk kombinasi "bermuatan listrik ganda" dari empat quark: quark charm, antiquark aneh, quark naik, dan antiquark turun.

Tetraquark itu terlihat dalam kombinasi dengan rekan netralnya, yang memiliki quark charm, antiquark aneh, antiquark naik, dan quark turun. CERN mengatakan ini adalah pertama kalinya sepasang tetraquark diamati bersama.

Beberapa model teoretis memvisualisasikan hadron eksotis sebagai unit tunggal quark yang terikat erat. Yang lain melihatnya sebagai pasangan hadron standar yang terikat secara longgar, mirip dengan cara atom terikat bersama untuk membentuk molekul.

"Hanya waktu dan lebih banyak penelitian tentang hadron eksotis yang akan mengetahui apakah partikel ini satu, yang lain atau keduanya," kata CERN.