Japanse deeltjeslab KEK ontdekt bijzondere hadronen met 4 quarks

De signalen van de twee ontdekte deeltjes, Zb(10610) en Zb(10650). Credit: Belle Collaboration/KEK

Bij KEK hebben ze een experiment lopen met de zogenaamde Belle-detector en daar hebben ze onlangs iets opmerkelijks ontdekt: een hadron bestaande uit vier quarks. Eh… pardon, een hadron met vier quarks, is dat zo bijzonder? Yep, da’s héél bijzonder. De meest bekende hadronen zijn de protonen en neutronen, waar zo’n beetje alle materie die we om ons heen zien uit bestaat – inclusief de geachte lezers van de Astroblogs. Alle protonen bestaan uit drie quarks: twee op-quarks en één neer-quark [1]Er zijn in totaal zes soorten quarks, op z’n Engels up en down; charm en strange; top en bottom (ook wel truth en beauty genoemd). , de neutronen bestaan ook uit drie quarks: twee neer-quarks en één op-quark. Alle combinaties van drie quarks noemen we weer baryonen. Daarnaast is er nog een categorie hadronen, die uit twee quarks bestaan, en die noemen we weer mesonen. Een overzicht van álle baryonen vind je hier en een overzicht van álle mesonen vind je daar, allemaal bestaande uit drie, respectievelijk twee quarks. Maar nu is men dus gestuit op hadronen met vier quarks. In Belle schieten ze electronen en positronen tegen elkaar en dat leverde in dit geval twee ‘exotische’ deeltjes op: de Zb(10610) en Zb(10650) deeltjes. De b in de naam wijst er op dat een ‘bottom’ quark in de deeltjes voorkomt, een zware variant van de quarks. Met de 10610 resp. 10650 wordt de massa van deze hadrons aangegeven: 10.610 MeV en 10.650 MeV. Een proton weegt 938 MeV, dus de ontdekte deeltjes zijn ongeveer 11 keer zo zwaar. Het is niet voor het eerst dat men tetra-quarks ontdekt, deeltjes bestaande uit vier quarks. Maar tot nu toe bestonden al die kwartetten van quarks minstens uit één charm-quark en men kreeg na de zoveelste vondst (> 10 keer) van weer zo’n tetra-quark sterk de indruk dat er altijd een charm-quark aan te pas moest komen. Gelukkig komen in Zb(10610) en Zb(10650) géén charm-quarks voor en dat opent de weg voor een hele nieuwe serie mogelijke tetra-quarks. Naast ‘systemen’ met twee, drie en vier quarks kennen we ook al systemen met zes quarks (deuterium) en negen quarks (tritium en 3-helium). Vreemd genoeg zijn er nog geen penta-quarks bekend, systemen met vijf quarks. Misschien dat ze bij KEK in Japan nog even door moeten gaan met het beschieten van electronen tegen positronen om ook die exotische variant te ontdekken. Het zou de natuur een stuk symmetrischer maken. Bron: Quantum Diaries.    

References[+]

References
1 Er zijn in totaal zes soorten quarks, op z’n Engels up en down; charm en strange; top en bottom (ook wel truth en beauty genoemd).

Vuurbol boven Marokko blijkt meteoriet van Mars te zijn

Een fragment van de Tissint-meteoriet, die van Mars afkomstig blijkt te zijn. Credit:  Macovich Collection, Darryl Pitt.

De vuurbol die op 18 juli 2011 werd gezien boven Tata in Marokko blijkt van een meteoriet te zijn geweest die van Mars afkomstig is. Drie maanden later werden ten zuiden van de plaats Tissint in Marokko diverse fragmenten gevonden van de meteoriet die de vuurbol had veroorzaakt, variërend in gewicht van een gram tot een kilo. In totaal werd zeven kilo fragmenten gevonden. Analyses van die fragmenten laten zien dat het gaat om een meteoriet afkomstig van Mars, aldus Brigitte Zanda enViolaine Sauter, twee onderzoekers van de Amerikaanse Meteoritical Society. Uit die analyse kwam naar voren dat het gesteente nog ‘jong’ is, tussen 150 en 500 miljoen jaar. De meeste meteorieten stammen uit de beginperiode van ons heelal, 4,5 miljard jaar geleden. Ook blijken de verhoudingen tussen bepaalde isotopen in de Tissint-meteoriet precies overeen te komen met die in de Marsatmosfeer. Je vraagt je wellicht af hoe een meteoriet helemaal van Mars op aarde terecht kan komen? Nou eenvoudig, als er op Mars een inslag plaatsvindt van een groot object kunnen brokstukken van Mars in de ruimte terecht komen. Mars heeft niet zo’n grote zwaartekracht als de aarde en daarmee een lager ontsnappingssnelheid. Brokstukken kunnen daarom gemakkelijker na zo’n inslag in de ruimte terecht komen. Na miljoenen jaren door de ruimte te hebben gezworven kunnen ze op een gegeven moment worden aangetrokken door de aarde en daar als een vuurbol – een heldere meteoor – door de dampkring schieten, eindigend als meteoriet op de grond. De Tissint-meteoriet is de vijfde die in verband kan worden gebracht met de planeet Mars. De laatste keer dat dat gebeurde was op 3 oktober 1962, toen een dergelijke meteoriet uit de hemel viel. Ook heeft men in het ijs op de Zuidpool een Marsmeteoriet ontdekt – de beroemde Allan Hills 84001 meteoriet, waarin men ooit tekenen van vroeger leven meende te herkennen – maar die heeft men nooit zien neerkomen. Bron: NRC-Handelsblad, 20 januari 2012.

 

Astrotweets van de week

Hier weer een verse lading Astrotweets van de week, je wekelijkse dosis leuke, wetenswaardige, merkwaardige tweets over sterrenkunde, natuurkunde, ruimtevaart en andere aanverwante bezigheden. Klik er gerust op als de tweets linkjes bevatten.

Leuk, het logo van ESA’s nieuwste ATV – staat voor Automated Transport Vehicle – is gereed. Die ATV heet Albert Einstein en in 2013 gaat ‘ie het ISS bevoorraden met water, lucht en nog wat nuttig spul.

[blackbirdpie url=”https://twitter.com/#!/esa/status/160382382220910594″]

Hoe ons driedimensionale heelal ontstond uit een tiendimensionaal heelal met supersnaren:

[blackbirdpie url=”https://twitter.com/#!/B4INSpace/status/160377150644559873″]

Lijkt wel science fiction: hoe Dyson bollen rondom zwarte gaten van nu kunnen zijn voor supergeavanceerde beschavingen.

[blackbirdpie url=”https://twitter.com/#!/rctautz/status/159938554741530624″]

LOFAR – een groot internationaal netwerk van radio-ontvangers met Drenthe als kern – schijnt heel populair te zijn:

[blackbirdpie url=”https://twitter.com/#!/lofarzone/status/160309245517107201″]

Zo, dat was ‘ie weer voor deze week. Wil je mij op Twitter volgen of heb je zelf nog interessante Astrotweets en wil je die doortweeten: hier ben ik te vinden. Tot zo!