Fizycy z kolaboracji GlueX w Narodowym Laboratorium Akceleratorowym imienia Thomasa Jeffersona szukali potwierdzenia istnienia zagadkowej cząstki Y(2175) — możliwego kandydata na egzotyczne stany strangoń.
Zamiast oczekiwanego sygnału w danych fotoprodukcji na tarczy protonowej pojawiły się dwa inne sygnały.
Jeden z nich, oznaczony jako Y(2240), ma masę około 2,24 GeV i osiągnął istotność statystyczną 5σ — poziom odpowiadający około 99,9994 % pewności.
Drugi sygnał, X(1830) o masie około 1,82 GeV, wykazał istotność 3σ.
Oba obiekty mogą należeć do rodziny egzotycznych stanów XYZ, które nie mieszczą się w standardowym obrazie par kwark-antykwark.
Badanie opublikowano w Physical Review Letters i opiera się na danych z eksperymentu, w którym wiązka wysokoenergetycznych fotonów oddziaływała z ciekłowodorową tarczą.
„Szukaliśmy potwierdzonego kandydata XYZ za pomocą wiązki fotonowej, ale znaleźliśmy dwie inne struktury” — zauważył Malte Albrecht z Jefferson Lab.
Wcześniej Y(2175) obserwowano tylko w procesach anihilacji elektronów i pozytonów w akceleratorach BaBar, BES i Belle.
Teraz po raz pierwszy takie sygnały uzyskano w fotoprodukcji, co otwiera nowy kanał do badania egzotycznych hadronów.
Jak dokładnie kwarki i gluony tworzą te niezwykłe konfiguracje — to pytanie, które pozostaje do rozwiązania teoretykom i kolejnym eksperymentom.
Wyniki ustanawiają również górną granicę prawdopodobieństwa produkcji Y(2175) w fotoprodukcji i stanowią podstawę do szerszych pomiarów spektroskopii hadronów w eksperymencie GlueX.
