Khám phá về hạt top quark “độc thân”

Một nhóm gồm 50 nhà vật lý quốc tế do Ann Heinson dẫn đầu đã lần đầu tiên thăm dò được sự sinh ra top quark (quark "đỉnh") mà không đi kèm với phản hạt của nó - đây là một sự kiện cực kỳ hiếm. Top quark là hạt cơ bản nặng nhất từng được biết, nó có khối lượng tương đương với khối lượng nguyên tử vàng. Là một thành phần của "món súp hạt nhân" sau Big Bang, hiện nay top quark không tồn tại tự nhiên nhưng có thể được "tạo ra" trong một máy gia tốc năng lượng cao (theo lý thuyết được chấp nhận rộng rãi hiện nay, các hạt quark không thể tự do vì bị cầm tù theo cơ chế "tự do tiệm cận").

“Chúng tôi đã tìm kiếm những top quark độc thân này mất 12 năm, và đến bây giờ vẫn chưa ai ‘nhìn’ thấy chúng,” Heinson nói. Chúng tôi đã tìm ra dấu vết tất cả 62 hạt top quark độc thân, điều này cho phép chúng tôi nghiên cứu về tính chất của chúng theo những cách mà trước đây chưa tiếp cận được. Bây giờ chúng tôi đã có thể nghiên cứu xem các top quark được sinh ra như thế nào và phân rã như thế nào. Những điều này có xảy ra theo như lý thuyết nói hay không? Những hạt mới này có tác động đến những hiện tượng mà chúng ra quan sát hay không? Bây giờ chúng tôi đang đứng ở một vị trí tốt hơn để có thể trả lời những câu hỏi đó.”
Khi một proton va chạm với một phản proton ở tốc độ gần ánh sáng, phản ứng này đôi khi sinh ra top quark. Tuy nhiên, hạt nặng này lại bị phân rã rất nhanh chỉ sau một phần rất nhỏ của một giây, do đó các nhà vật lý phải tìm các sản phẩm phân rã để có thể nhận diện nó.
Trong tương lai, nhóm của Heinson dự định phân tích thêm các dữ liệu được lấy từ máy Tevatron và cũng sẽ làm việc với hệ thống Large Hadron Collider (thiết bị Va chạm Hadron Lớn) ở Geneva, Thụy Sỹ, được lên kế hoạch vận hành vào cuối 2007.

Nguồn: University of California, Riverside

Tác giả

(Visited 8 times, 1 visits today)