Zaterdag 27/11/2021

Wetenschap

CERN ontdekt familie vreemde zware deeltjes

null Beeld AP
Beeld AP

Onderzoekers op deeltjeslab CERN hebben een onbekende familie van exotische deeltjes gevonden. Die bestaan niet zoals gewone materie uit twee of drie zogeheten quarks, maar uit vier van zulke bouwsteentjes. Bovendien zijn dat niet de quarks die bijvoorbeeld protonen of neutronen in de atoomkern maken, maar minder gangbare en veel zwaardere quarksoorten.

De gevonden deeltjes zijn uiterst instabiel en kunnen in de alledaagse materie geen rol spelen. Over exotische materie met vreemde quarks wordt geregeld gespeculeerd, onder meer dat die bijzondere eigenschappen zou kunnen hebben.

De nieuwe zogeheten tetraquarks zijn gevonden met de LHCb-detector, die de brokstukken bekijkt van botsende protonen in de grote LHC-versneller. Die draait sinds een klein jaar met de hoogste energie die ooit in een versneller is gemaakt. De hoop is om zo nieuwe deeltjes te vinden die op ongekende natuurkundige principes wijzen. Eerder bewees de LHC al het bestaan van het befaamde Higgs-deeltje, dat andere deeltjes massa geeft.

In de nieuwe LHCb-data doken vier tetraquarks op die bestaan uit verschillende combinaties van charm- en anti-charm quarks en strange en anti-strange quarks. Een de tetraquarks was al eerder gespot, maar nu zijn er dus nog drie ongekende varianten opgedoken. De LHCb-groep heeft ook hun massa kunnen bepalen: allemaal ongeveer viermaal de massa van een proton, maar onderling duidelijk verschillend.

Zes quarks

Dat materiedeeltjes als protonen en neutronen inwendig uit combinaties van quarks bestaat, werd voor het eerst in 1968 geopperd door theoretici. Sindsdien is het bestaan van zes quarks aangetoond. Gewone materiedeeltjes bestaan uit drietallen up en down quarks, in exotischer deeltjes komen ook andere types voor. Daarnaast zijn er ook gangbare deeltjes die uit combinaties van een quark en een anti-quark bestaan.

De theorie voorspelde destijds ook dat er viertallen en zelfs vijftallen van quarks zouden kunnen bestaan. Vorig jaar ontdekten onderzoekers van het CERN ook al de eerste vijfvoudige pentaquark.

Meer over

Nu belangrijker dan ooit: steun kwaliteitsjournalistiek.

Neem een abonnement op De Morgen


Op alle artikelen, foto's en video's op demorgen.be rust auteursrecht. Deeplinken kan, maar dan zonder dat onze content in een nieuw frame op uw website verschijnt. Graag enkel de titel van onze website en de titel van het artikel vermelden in de link. Indien u teksten, foto's of video's op een andere manier wenst over te nemen, mail dan naar info@demorgen.be.
DPG Media nv – Mediaplein 1, 2018 Antwerpen – RPR Antwerpen nr. 0432.306.234