Deeltjesversneller ontdekt nieuw deeltje

De Large Hadron Colider (LHC) op de Frans-Zwitserse grens heeft de eerste duidelijke observatie van een nieuw deeltje gemaakt sinds 2009.

Het deeltje heet Chi_b (3P) en het zal wetenschappers helpen de krachten te begrijpen die materie samenhouden.

De LHC onderzoekt enkele van de fundamentele vragen in de ‘grote fysica’ door protonen met hoge snelheid te laten botsen in een ondergronds laboratorium. Details in het subatomaire resultaat moet nieuwe inzichten opleveren over hoe het universum in elkaar zit.

Enthousiasme
Chi_b (3P) is een ‘enthousiastere’ toestand van Chi-deeltjes die eerder al gezien werden in verschillende experimenten, verklaart professor Roger Jones, die aan de Atlasdetector van de LHC werkt. “Het nieuwe deeltje is gemaakt van een ‘beautyquark en een beauty-antiquark’ die onderling verbonden zijn.”

“Er werd gedacht dat deze enthousiastere toestand al jaren bestond,” gaat Jones verder, “maar niemand heeft het partikel ooit gezien tot nu. Het is ook interessant vanwege wat het ons vertelt over de krachten die de quark en de antiquark verbinden – de sterke nucleaire kracht. En dat is dezelfde kracht die de atomische nucleus met zijn protonen en neutronen samenhoudt.”

Beter begrip
De LHC werd ontworpen om de gaten op te vullen in het standaardmodel: het huidige raamwerk dat de onderlinge interactie van subatomaire partikels uitlegt. Verder gaat de machine ook op zoek naar ‘nieuwe’ fysica.

Het gebruikt de protonbotsingen in het bijzonder voor de opsporing van het beroemde Higgs-deeltje, dat ons onder andere kan vertellen waarom materie massa heeft. Ondekkingen zoals deze Chi-B (3P) zijn een belangrijk onderdeel van die queeste omdat ze bijdragen aan meer achtergrondkennis.

“Hoe beter we die grote kracht begrijpen,” zegt Jones, “hoe meer we een groot deel van de data die we zien begrijpen; dat is veelal de achtergrond van spannendere dingen waar we naar zoeken, zoals de Higgs.”

“Dit is de eerste keer dat zo’n nieuw deeltje wordt gevonden in de LHC”, voegt professor Paul Newman van de universiteit van Birmingham toe. “De ontdekking is het bewijs van de zeer succesvolle operaties van de LHC in 2011.”