Bạn có thể đã nghe nói rằng Cern đã công bố phát hiện này (xác nhận, thực tế. Xem phần phụ lục bên dưới.) Của một hạt lạ gọi là Z (4430). Một bài báo tóm tắt các kết quả đã được xuất bản trên arxiv vật lý, đây là một kho lưu trữ cho các bài báo vật lý (chưa được đánh giá ngang hàng). Hạt mới này nặng gấp khoảng 4 lần so với proton, có điện tích âm và dường như là một hạt lý thuyết được gọi là tetraquark. Kết quả vẫn còn non trẻ, nhưng nếu phát hiện này cho thấy nó có thể có ý nghĩa đối với sự hiểu biết của chúng ta về các sao neutron.
Các khối vật chất được tạo thành từ lepton (như electron và neutrino) và quark (tạo nên các proton, neutron và các hạt khác). Các quark rất khác với các hạt khác ở chỗ chúng có điện tích bằng 1/3 hoặc 2/3 so với electron và proton. Họ cũng sở hữu một loại điện tích khác khác được gọi là màu. Giống như các điện tích tương tác thông qua một lực điện từ, các điện tích màu tương tác qua lực hạt nhân mạnh. Đó là điện tích màu của các quark hoạt động để giữ các hạt nhân của các nguyên tử lại với nhau. Điện tích màu phức tạp hơn nhiều so với điện tích. Với điện tích đơn giản là dương (+) và ngược lại, âm (-). Với màu sắc, có ba loại (đỏ, xanh lá cây và xanh dương) và các mặt đối lập của chúng (chống đỏ, chống xanh và chống xanh).
Bởi vì cách thức hoạt động của lực mạnh, chúng ta không bao giờ có thể quan sát được một quark tự do. Lực mạnh đòi hỏi các quark luôn nhóm lại với nhau để tạo thành một hạt có màu trung tính. Ví dụ, một proton bao gồm ba quark (hai lên và một xuống), trong đó mỗi quark là một màu khác nhau. Với ánh sáng khả kiến, việc thêm ánh sáng đỏ, lục và lam cho bạn ánh sáng trắng, không màu. Theo cách tương tự, kết hợp một quark đỏ, xanh lá cây và xanh dương cho bạn một hạt có màu trung tính. Sự giống nhau này với tính chất màu của ánh sáng là lý do tại sao điện tích quark được đặt tên theo màu sắc.
Kết hợp một quark của mỗi màu thành các nhóm ba là một cách để tạo ra một hạt trung tính màu, và chúng được gọi là baryon. Proton và neutron là những baryon phổ biến nhất. Một cách khác để kết hợp các quark là ghép một quark của một màu đặc biệt với một quark chống màu của nó. Ví dụ, một quark xanh và quark chống xanh có thể kết hợp để tạo thành một hạt trung tính màu. Các hạt hai quark này được gọi là meson, và lần đầu tiên được phát hiện vào năm 1947. Ví dụ, pion tích điện dương bao gồm một quark lên và một phản hạt xuống quark.
Theo quy tắc của lực mạnh, có nhiều cách khác quark có thể kết hợp để tạo thành một hạt trung tính. Một trong số đó, tetraquark, kết hợp bốn quark, trong đó hai hạt có một màu đặc biệt và hai hạt còn lại có các màu chống tương ứng. Những người khác, chẳng hạn như pentaquark (3 màu + một cặp chống màu) và hexaquark (3 màu + 3 chống màu) đã được đề xuất. Nhưng cho đến nay tất cả những điều này đã được đưa ra giả thuyết. Mặc dù các hạt như vậy sẽ có màu trung tính, nhưng cũng có thể chúng không ổn định và đơn giản là phân rã thành baryon và meson.
Đã có một số gợi ý thử nghiệm của tetraquark, nhưng kết quả mới nhất này là bằng chứng mạnh nhất về 4 quark tạo thành một hạt trung tính màu. Điều này có nghĩa là các quark có thể kết hợp theo những cách phức tạp hơn nhiều so với dự kiến ban đầu của chúng tôi và điều này có ý nghĩa đối với cấu trúc bên trong của các sao neutron.
Rất đơn giản, mô hình truyền thống của một ngôi sao neutron là nó được làm từ neutron. Các neutron bao gồm ba quark (hai xuống và một lên), nhưng người ta thường nghĩ rằng các tương tác hạt trong một sao neutron là tương tác giữa các neutron. Với sự tồn tại của tetraquark, các neutron bên trong lõi có thể tương tác đủ mạnh để tạo ra tetraquark. Điều này thậm chí có thể dẫn đến việc sản xuất pentaquarks và hexaquarks, hoặc thậm chí các quark có thể tương tác riêng lẻ mà không bị ràng buộc thành các hạt trung tính màu. Điều này sẽ tạo ra một vật thể giả thuyết được gọi là ngôi sao quark.
Đây chỉ là giả thuyết vào thời điểm này, nhưng bằng chứng đã được xác minh của tetraquark sẽ buộc các nhà vật lý thiên văn phải xem xét lại một số giả định mà chúng ta có về nội thất của các sao neutron.
Phụ lục: Nó đã được chỉ ra rằng kết quả Cern thang không phải là một khám phá ban đầu, mà là một xác nhận về kết quả trước đó của Hợp tác Belle. Các kết quả của Belle có thể được tìm thấy trong một bài báo năm 2008 trong Thư đánh giá vật lý, cũng như một bài báo năm 2013 trong Đánh giá vật lý D. Vì vậy, tín dụng khi tín dụng đáo hạn.
