פיזיקאים משיתוף הפעולה GlueX במעבדת המאיץ הלאומית על שם תומס ג'פרסון חיפשו אישור לקיומו של החלקיק המסתורי Y(2175) — מועמד אפשרי למצבים אקזוטיים של סטרנגוניום.
במקום האות הצפוי בנתוני הפוטו-פרודוקציה על מטרת פרוטון, הופיעו שני אותות אחרים.
אחד מהם, המסומן Y(2240), בעל מסה של כ-2.24 GeV והגיע למובהקות סטטיסטית של 5σ — רמה המתאימה לכ-99.9994% ביטחון.
האות השני, X(1830) עם מסה של כ-1.82 GeV, הראה מובהקות של 3σ.
שני העצמים עשויים להשתייך למשפחת המצבים האקזוטיים XYZ, שאינם מתאימים לתמונה הסטנדרטית של זוגות קווארק-אנטיקווארק.
המחקר פורסם ב-Physical Review Letters ומבוסס על נתוני ניסוי שבו אלומת פוטונים באנרגיה גבוהה קיימה אינטראקציה עם מטרת מימן נוזלי.
«חיפשנו מועמד מאושר מסוג XYZ באמצעות אלומת פוטונים, אבל מצאנו שני מבנים אחרים», ציין מאלטה אלברכט ממעבדת ג'פרסון.
בעבר, Y(2175) נצפה רק בתהליכי איון של אלקטרונים ופוזיטרונים במאיצי BaBar, BES ו-Belle.
כעת, לראשונה, אותות כאלה התקבלו בפוטו-פרודוקציה, מה שפותח ערוץ חדש לחקר האדרונים האקזוטיים.
כיצד בדיוק קווארקים וגלואונים יוצרים תצורות חריגות אלה — שאלה שתאורטיקנים וניסויים עתידיים יצטרכו לפתור.
התוצאות גם קובעות גבול עליון להסתברות הייצור של Y(2175) בפוטו-פרודוקציה ומניחות בסיס למדידות רחבות יותר של ספקטרוסקופיית האדרונים במתקן GlueX.
