تیم تحقیقاتی آشکارساز LHCb با بررسی اسپین و پاریتی نشان می دهند که ذره Z(4430) یک حالت مقید چهار-کوارکی است.

برخلاف حدس و گمان­‌های گذشته، اکنون مشاهده مشخصی از یک ذره چهار-کوارکی، Z(4430) ، وجود دارد. با مطالعه واپاشی‌های مزون B، LHCb (یکی از آشکارسازهای آزمایشگاه سرن) تعداد زیادی نشانه جمع آوری کرده است که بر مبنای آن در مجله PHYSICAL REVIEW LETTER وجود حقیقی ذره Z(4430) را گزارش می دهد. علاوه بر این ذرات چهار-کوارکی دیگری از قبیل Zc(3900) وجود دارد که در واقع دید ما نسبت به ساختارهای کوارکی (هادرون‌ها) را جامعیت می‌بخشد؛ از نقطه نظر مدل استاندارد ذرات، هادرون‌ها یا از سه کوارک ساخته شده‌اند (باریون) یا از دو کوارک ساخته شده‌اند (مزون).

در سال ۲۰۰۸ آزمایش BELLE (ژاپن) یک قله را در داده‌های ناشی از واپاشی مزون‌های B گزارش داد. این قله وجود یک ذره باردار منفی با جرمی حدود چهار برابر جرم پروتون را پیشنهاد می‌کرد. با این حال محتوای کوارکی این ذره Z(4430) یک معما بود: واپاشی‌ها نشان می‌داد که این ذره بایستی از یک کوارک افسون و یک پاد-کوارک افسون تشکیل شود، اما با توجه به مقدار بار آن بایستی دو کوارک دیگر نیز در ساختارش وجود داشته باشد (یعنی ساختاری با چهار-کوارک). به هر حال مطالعات بعدی در آزمایش BaBar (SLAC) وجود یک ذره جدید را مطرح کردند.

آزمایش LHCb در سرن (سوییس) که برای مطالعه فیزیک کوارک ‌ bottomدر برخوردهای سر به سر پروتون-پروتون طراحی شده است، ۲۵ هزار واپاشی B0 را در انرژی‌های ۷ و ۸ ترا-الکترون-ولت جمع‌آوری کرده است. این نمونه ده برابر مجموعه داده‌های حاصل از آزمایش‌های Belle و BarBar است. آنالیز آشکارساز LHCb یک مشخصه بسیار مهم را نشان می‌دهد به طوری که این مشخصه تردیدها را از اینکه Z(4430) یک ذره حقیقی است، از بین می‌برد. تیم تحقیقاتی LHCb هم‌چنین نشان می‌دهند که این ذره دارای اسپین یک و پاریتی مثبت است. ثابت می‌شود که اسپین یک و پاریتی مثبت نتیجه زوجی از D مزون‌ها (متشکل از دو کوارک) است. بنا به گفته محققان تنها توضیحی که باقی می‌ماند این است که ذره Z(4430) حالت مقید متشکل از چهار کوارک است.

منبع: Physics - Four-Quark State Confirmed