Pentaquark gevonden?

Dit berichtje was ik nog vergeten hier te posten:

Het team achter een van de experimenten die botsingen in de deeltjesversneller LHC bestuderen, heeft bekendgemaakt een deeltje te hebben gevonden dat bestaat uit maar liefst vijf quarks.

Oftewel: een pentaquark. Hele berichtje, zoals gebruikelijk, op de KIJK-site.

Interessant is het dan om nog even naar De deeltjessafari terug te gaan; om precies te zijn naar het derde hoofdstuk, ‘Creatief met quarks’. Daarin omschreef ik in wat meer detail wat ik in bovenstaand nieuwsbericht ook al vertel: hoe de pentaquark begin jaren 2000 werd gevonden door een Japans experiment, vervolgens werd bevestigd door allerlei andere experimenten, en daarna weer van tafel werd geveegd. Dan citeer ik deeltjesfysicus Laura Fabbietti, die ik in het najaar van 2013 sprak op CERN:

“Hierdoor kreeg het hele vakgebied een slechte reputatie. Op het moment denkt men alleen nog in Japan over experimenten om pentaquarks te vinden; de rest van de wereld heeft het opgegeven. Als je probeert hiervoor geld los te krijgen, is het antwoord: ‘Vergeet het maar.'”

Gelukkig is er ook nog het LHCb-team, dat sinds het begin van de long shutdown van de deeltjesversneller lustig is doorgegaan met het analyseren van data uit de eerste LHC-run (2010-2013). En daar is dus een bobbel in opgedoken bij 4,5 GeV die behoorlijk goed te verklaren lijkt met twee pentaquarks (met verschillende massa’s, maar dezelfde quarksamenstelling). Voor de kenners: met een betrouwbaarheid van 9 en 12 sigma, waar je binnen de deeltjesfysica al vanaf 5 sigma (uitleg) mag spreken van een ontdekking.

Sowieso staat dan nog de vraag open wat voor soort deeltje het precies betreft: een pentaquark zoals je je die zou voorstellen (vijf quarks in een zakje) of een ‘molecuul’ van een baryon (drie quarks) en een meson (een quark en een antiquark):

Molecuul-configuratie pentaquark

Daarnaast brengt de Amerikaanse deeltjesfysicus Don Lincoln (volg zijn Facebook-account!) het volgende argument naar voren in een heel leesbaar artikel over de ontdekking:

“De samenstelling van de nieuwe pentaquarks – twee upquarks, een downquark, een charm quark en een anticharmquark – lijkt onwaarschijnlijk. Het zou gemakkelijker moeten zijn om een pentaquark te maken die alleen uit up- en downquarks bestaat, die lichter zijn dan charmquarks. Maar zo’n deeltje is nooit ontdekt. Om dan een charm-pentaquark eerst te ontdekken, is dan net zoiets als bij het vissen twee haaien naar boven te halen, maar geen forel.”

Hoe dan ook, of de pentaquark-interpretatie van de gevonden bobbel in de data overeind blijft, zal komende maanden en jaren moeten blijken, als andere experimenten zich hierop hebben kunnen storten en er nieuwe LHC-data geanalyseerd is. Als er iets nieuws over te melden is, laat ik het uiteraard hier weten.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *