Artikel - Toponium: Ikatan Singkat Top Quark di Collider CERN yang Mengejutkan

Marseille, Perancis - Para ilmuwan di CERN menemukan fenomena baru tentang top quark, partikel paling berat dan sangat cepat meluruh, yang ternyata dapat membentuk ikatan sementara dengan anti-top quark. Ini bertentangan dengan anggapan lama bahwa top quark hanya eksis sebagai partikel tunggal dan tidak berikatan seperti quark lain.

Penemuan ini dikonfirmasi oleh dua eksperimen besar di LHC, yaitu CMS dan ATLAS, yang menemukan kelebihan produksi pasangan top quark dan anti-top quark tepat di ambang energi minimum yang menunjukkan pembentukan keadaan ikatan yang disebut toponium.

Toponium adalah keadaan ikatan sementara antara top quark dan anti-top quark yang dimediasi oleh gaya kuat melalui gluon. Penemuan ini penting karena menunjukkan efek kuantum kromodinamika non-relativistik yang sebelumnya dianggap mustahil terdeteksi di LHC.

Meskipun begitu, penyebab pasti fenomena ini masih menjadi tantangan. Ada kemungkinan sebuah partikel baru dengan massa sekitar dua kali massa top quark muncul dan memainkan peran dalam kejadian ini, yang akan membutuhkan perhitungan teoritis yang lebih mendalam.

Dengan dimulainya Run 3 LHC, para ilmuwan berharap dapat mengumpulkan data lebih banyak dan menggunakan teknik analisis canggih untuk memperdalam pemahaman tentang fenomena toponium dan gaya kuat yang mengaturnya dalam fisika partikel.

Sumber: https://interestingengineering.com/science/particle-accelerator-reveals-rare-top-quark-dance

Pertanyaan Terkait

Apa yang ditemukan oleh para ilmuwan di CERN terkait quark?

Para ilmuwan di CERN menemukan bahwa quark top dapat membentuk ikatan sementara dengan pasangan antimateri mereka, yang disebut toponium.

Apa itu toponium?

Toponium adalah keadaan terikat sementara antara quark top dan antiquark top, yang diharapkan bisa berlangsung cukup lama untuk diukur.

Mengapa quark top sulit untuk dipelajari?

Quark top sulit untuk dipelajari karena sangat tidak stabil dan hanya hidup selama kurang dari satu triliun triliun detik.

Bagaimana CMS dan ATLAS mengonfirmasi temuan ini?

CMS dan ATLAS mengonfirmasi temuan itu dengan mengamati surplus pasangan quark top-antiquark dalam data mereka, yang menunjukkan bahwa fenomena ini nyata.

Apa yang diharapkan ilmuwan dari penelitian mendatang di LHC?

Ilmuwan berharap untuk lebih memahami interaksi ini melalui perhitungan mendalam tentang gaya nuklir kuat dan perilaku quark dan gluon.