Fisikawan telah mengkonfirmasi keberadaan partikel subatom baru, sejenis baryon yang mengandung dua kuark “pesona” di samping kuark “turun”. Penemuan ini, yang dilakukan di Large Hadron Collider (LHC) di Jenewa, Swiss, memperluas pemahaman kita tentang unsur-unsur dasar materi dan kekuatan yang mengaturnya.
Bahan Penyusun Materi
Atom tersusun dari proton dan neutron, yang selanjutnya tersusun dari partikel yang lebih kecil lagi yang disebut quark. Ada enam “rasa” quark: atas, bawah, pesona, aneh, bawah, dan atas. Quark yang lebih berat, seperti halnya pesona, jarang ditemukan dalam kehidupan sehari-hari, namun penting untuk memahami gaya nuklir kuat.
Apa yang Membuat Partikel Ini Unik?
Partikel yang baru ditemukan ini adalah baryon berpesona ganda, artinya partikel tersebut mengandung dua kuark pesona, bukan kuark up yang biasa ditemukan pada proton. Substitusi ini secara signifikan meningkatkan massanya – sekitar empat kali lipat massa proton. Partikel tersebut, yang disebut sebagai baryon, terdiri dari tiga quark, mengklasifikasikannya sebagai hadron, keluarga partikel yang lebih besar yang terdiri dari quark.
Eksperimen LHCb, salah satu dari sembilan detektor di LHC, mendeteksi partikel baru selama tumbukan proton berenergi tinggi. Ketika proton bertabrakan dengan kecepatan cahaya lebih dari 99%, energinya berubah menjadi partikel baru yang dengan cepat membusuk menjadi bentuk yang lebih ringan. Penemuan ini menandai hadron ke-80 yang diamati di LHC sejak percobaan dimulai.
Mengapa Ini Penting: Kekuatan yang Kuat
Penemuan partikel eksotik ini membantu fisikawan mengeksplorasi gaya kuat, gaya fundamental yang paling kuat namun paling sedikit dipahami di alam. Gaya ini mengikat quark bersama-sama di dalam hadron, dan untuk memahaminya perlu mengungkap kompleksitas kromodinamika kuantum (QCD).
“Menemukan partikel-partikel semacam ini membantu mengajarkan fisikawan tentang gaya kuat, yang merupakan gaya paling kuat di alam dan mengikat hadron bersama-sama.”
Baryon yang baru ditemukan ini hanyalah yang kedua yang diamati dengan dua quark berat. Yang sebelumnya, ditemukan pada tahun 2017, berisi dua quark pesona dan satu quark atas. Partikel baru ini bahkan lebih tidak stabil lagi dan meluruh enam kali lebih cepat. Masa hidup yang singkat ini menyulitkan pendeteksian, namun memberikan data penting tentang cara kerja gaya kuat.
Penemuan ini diumumkan pada konferensi fisika partikel Moriond di Italia, menyoroti kemajuan berkelanjutan dalam fisika energi tinggi dan meningkatnya kemampuan kita untuk menyelidiki rahasia terdalam alam semesta.
Penelitian ini penting untuk menguji Model Standar fisika partikel dan menyempurnakan pemahaman kita tentang bagaimana massa dan sifat lain muncul dalam partikel komposit seperti baryon. Peningkatan LHC pada tahun 2023 telah menghasilkan partikel baru ini, yang mengisyaratkan penemuan lebih lanjut di masa depan.
