Woensdag 23/10/2019

Video

Deeltjesversneller CERN ontdekt na vijftig jaar effectief bewijs van pentaquark

Met de gigantische deeltjesversneller van het Centrum voor Nucleair Onderzoek (CERN), de LHC, is het bestaan van een nieuwe klasse van subatomaire deeltjes, de pentaquark, bevestigd. Dat schrijft het vakblad Physical Review Letters dat een onderzoekspaper daaromtrent heeft afgedrukt.

De pentaquark is niet om het even welk nieuw deeltje, aldus woordvoerder van het LHCb-experiment Guy Wilkinson. "Het staat voor een manier om quarks, de fundamentele bouwstenen van gewone protonen en neutronen, te verenigen in een patroon dat in meer dan vijftig jaar van experimenteel onderzoek nooit is geobserveerd."

Ons inzicht in de structuur van de materie onderging een revolutie toen in 1964 toen de natuurkundigen Murray Gell Mann en George Zweig onafhankelijk van elkaar het bestaan van de subatomaire deeltjes voorstelden die nu bekend staan als quarks. De belangrijkste eigenschappen van de deeltjes die baryonen en mesonen genoemd worden, waren volgens het duo best te verklaren als die op hun beurt samengesteld waren uit andere deeltjes. Baryonen, waartoe de protonen en neutronen uit de atoomkern behoren, zijn samengesteld uit drie quarks, mesonen uit een quark en een antiquark, een antimaterie-deeltje.

Pentaquark

Het theoretisch model van Gell Mann (die in 1969 de Nobelprijs won) en Zweig liet ook het bestaan toe van andere toestanden waarin quarks zich konden bevinden, zoals de pentaquark. Dat theoretisch deeltje zou bestaan uit vier quarks en een antiquarks. Maar tot nu toe was er geen allesomvattend bewijs voor het bestaan van zo'n pentaquark gevonden.

De onderzoekers van het LHCb-experiment bestudeerden de manier waarop een welbepaald baryon, het Lambda b-deeltje, uiteenviel of getransformeerd werd in drie andere deeltjes. De analyse daarvan wees uit dat er soms tussenliggende toestanden waren bij de vorming van de drie deeltjes.

Die toestanden waren op hun beurt slechts te verklaren door pentaquarks, zegt Tomasz Skwarnicki van de Universiteit van Syracuse die aan het experiment deelnam, in een mededeling van het CERN. Zij moeten bestaan uit twee up quarks, een down quark, een charm quark en een anti-charm quark.

De volgende stap is te onderzoeken hoe de quarks in de pentaquarks met elkaar zijn verbonden: sterk of los.

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met De Morgen?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van De Morgen rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar info@demorgen.be.
DPG Media nv – Mediaplein 1, 2018 Antwerpen – RPR Antwerpen nr. 0432.306.234