Voimasta rakennettu hiukkanen
Tavallinen aine rakentuu kvarkeista, joita gluonit pitävät koossa. Gluonit välittävät vahvaa vuorovaikutusta, joka sitoo protonit ja neutronit atomiytimen sisällä. Teorian mukaan gluonit voivat myös kerääntyä yhteen muodostaen eksoottisia hiukkasia, joita kutsutaan liimapalloiksi.
Fyysikot ennustivat liimapallot 1970-luvun alussa osana kvanttikromodynamiikkaa, joka on vahvan vuorovaikutuksen teoria. Niiden havaitseminen on kuitenkin kestänyt vuosikymmeniä. Liimapallot ovat epävakaita ja hajoavat lähes välittömästi jättäen vain jälkiä hiukkasilmaisimiin.
Viisitoista vuotta etsintää
Uusi todiste tulee Beijing Spectrometer III (BESIII) -yhteistyöstä, kansainvälisestä kokeesta Pekingin elektroni-positroni-törmäyttimessä. Tutkijat 15 maasta käyttivät 15 vuotta seulomalla miljardeja mittauksia maanalaisesta törmäyttimestä.
Ryhmä keskittyi hiukkaseen nimeltä X(2370), joka havaittiin ensimmäisen kerran vuonna 2011. Heidän analyysinsa osoittaa, että se koostuu pääasiassa gluoneista. Keskeinen vihje: hiukkasessa ei ole kvarkkiaromeja, mikä on juuri sitä, miltä todellisen liimapallon pitäisi näyttää.
Voitto standardimallille
Ryhmä esitti tuloksensa kansainvälisessä hiukkasfysiikan konferenssissa Natalissa, Brasiliassa, viime viikolla. Fyysikot ympäri maailmaa ottivat löydön vastaan. Yhdysvaltalaiset ja israelilaiset tutkijat kutsuivat sitä 'voitoksi', joka vahvistaa modernin fysiikan keskeisen ennusteen.
Tulos ei sulje tapausta. Fyysikot sanovat, että tarvitaan lisää mittauksia sen vahvistamiseksi, että X(2370) on liimapallo, ja jotkut toivovat löytävänsä muita liimapalloehdokkaita eri massoilla. Mutta todisteet ovat vahvimmat tähän mennessä kerätyt, ja ne vievät puoli vuosisataa vanhan arvoituksen lähelle ratkaisua.
Jos se vahvistetaan, liimapallo täydentäisi kuvan aineesta, jonka fyysikot ovat rakentaneet vuosikymmenten aikana: kvarkit ja gluonit, joita voima sitoo, rakentaen kaiken atomeista tähtiin.