CERN hlásí objev nové částice. Existenci pentakvarku se dlouho nedařilo prokázat

Evropská organizace pro jaderný výzkum (CERN) hlásí objev pentakvarku, což byla dosud pouze předpokládaná subatomární částice. CERN podle agentury AP uvedl, že pentakvark objevili vědci pracující s Velkým hadronovým urychlovačem (LHC), který je nejvýkonnější na světě. Fyzici nález, pokud se skutečně potvrdí, označují za další milník fyziky.

Existenci pentakvarku předpovídali již v 60. letech minulého století američtí fyzici Murray Gell-Mann a George Zweig. Gell-Mann, který v roce 1969 dostal za svou práci Nobelovu cenu, termín kvark vymyslel. Pojmenoval tak stavební bloky tvořící hadrony, což je další subatomární částice, jako například protony či neutrony. Hadrony se dělí do několika kategorií, do jedné z nich patří i zmíněné protony a neutrony, které se skládají ze tří kvarků. 

Dosud byly nalezeny pouze hadrony, které mají dva či tři kvarky. Vědci také mají indicie o existenci hadronu tvořeného čtyřmi kvarky, což je takzvaný tetrakvark.

V minulosti byl nález pentakvarku, který je složen ze čtyř kvarků a jednoho antikvarku, opakovaně ohlašován. Nikdy se však při ověřování nepodařilo jeho existenci prokázat. "Bude-li to skutečně objev, bude významný, nicméně jeho význam nedosáhne úrovně významu objevu Higgsova bosonu. Je to objev nové kombinace kvarků a antikvarků, která dosud nebyla pozorována a která není v rozporu s 'vyšším principem mravním' (fyzikálními zákony)," řekl český fyzik Jiří Chýla.

Existence pentakvarku přináší podle Chýly důležité informace o tom, jak působí síly mezi kvarky uvnitř nukleonu a dalších částic. Detailní zkoumání těchto částic je velmi důležité a hledání dalších, podobných pentakvarkům bude pro budoucnost zajímavé, dodal.

V minulosti byl nález pentakvarku, který je složen ze čtyř kvarků a jednoho antikvarku, opakovaně ohlašován. Nikdy se však při ověřování nepodařilo jeho existenci prokázat. Podle expertů se ale nynější výsledky CERN, které organizace předložila odbornému žurnálu Physical Review Letters, jeví jako spolehlivé.

"Jsou opravdu přesvědčivé, z části díky jasnosti jejich experimentálních dat, ale také tím, že nemohu najít žádné jiné životaschopné vysvětlení," citovala agentura AP teoretického fyzika Erica Swansona z univerzity v Pittsburghu. Swanson, který se na výzkumu s urychlovačem částic nepodílel, označil důkaz o existenci pentakvarku za obrovskou vzpruhu pro fyzikální výzkum.

"Každá částice, kterou známe, je až na výjimku několika podivínských částic složena z kvarku a antikvarku nebo třech kvarků. To je to, co tvoří hmotu ve vesmíru, z čeho jsme my, Země a Slunce," řekl Swanson. Dodal, že pokud se pentakvark potvrdí, bude to znamenat zcela nový úhel pohledu na fyziku.

Objev podle CERN uskutečnil vědecký tým pracující na detektoru LHCb, který je součástí urychlovače LHC. Tento detektor je určen pro zkoumání rozdílů mezi hmotou a antihmotou díky studování jedné z kategorií kvarků, kterou je kvark b. 

Podle Guye Wilkinsona, který je mluvčím týmu pracujícího s LHCb, studium pentakvarku může vědcům pomoct lépe porozumět tomu, jak je hmota tvořena. "Pentakvark není jen nějaká nová částice. Představuje způsob slučování kvarků, základní prvky obyčejných protonů a neutronů, ve vzorci, který nikdy dříve během padesáti let experimentů nebyl pozorován," dodal Wilkinson.

Pro urychlovač částic to bude v případě potvrzení výsledků experimentu druhý velký objev. Tím prvním bylo doložení existence do té doby jen hypotetické částice známé jako Higgsův boson.

LHC, který je největší urychlovač částic na světě, tvoří kruhový tunel o obvodu 27 kilometrů umístěný v hloubce 50 až 150 metrů pod zemí. Nachází se na území mezi pohořím Jura ve Francii a Ženevským jezerem ve Švýcarsku. Fungovat začal v roce 2008, o pět let později bylo zařízení odstaveno kvůli modernizaci a zvýšení výkonu. Letos byl vylepšený urychlovač opět spuštěn. Předpokládá se, že v příštích třech letech bude v nepřetržitém provozu.