CHARM EN ANTI-STRANGE QUARK LEVEREN SAMEN ONVERWACHT DEELTJE OP

Fysici verenigd in de BaBar-groep hebben een nieuw subatomair deeltje gevonden. Het deeltje, Ds(2317) gedoopt (naar de energie die het bezit), bestaat uit een combinatie van twee quarks, ook wel meson genoemd. Het gaat in dit geval om een charm en anti-strange quark. De ontdekking van het nieuwe meson is eerder deze week in een volgepakt auditorium op het Stanford Linear Accelerator Center (SLAC) door BaBar-aanvoerder Antimo Palano wereldkundig gemaakt. Een artikel, voor de helft bestaande uit de namen van de 600 fysici en technici alsmede de 76 instituten die in BaBar participeren, is aangeboden aan het tijdschrift Physical Review Letters.

Quarks zijn (naast elektronen) elementaire bouwstenen van de materie. Ze komen voor in zes `smaken': up, down, strange, charm, bottom en top. Bovendien zijn er naast gewone quarks ook anti-quarks. In de dagelijkse materie (atoomkernen) komen alleen up- en down-quarks voor. De overige waren aanwezig in de hitte van kort na de Oerknal en zijn nu alleen te creëren via energierijke botsingen, bijvoorbeeld deeltjesversnellers. Het BaBar-team liet in de PEP-II opslagring van SLAC elektronen en positronen (antideeltje van het elektron) op elkaar knallen. Bij het analyseren van de `brokstukken' stuitten ze op een Ds-meson met een massa van 2,32 GeV (in de hoge energiefysica worden massa's uitgedrukt in een energiemaat; GeV betekent giga-elektronvolt). Het experiment begon in 1999.

Mesonen bestaande uit een charmquark en strange anti-quark zijn eerder ontdekt, maar de energie van 2,32 GeV is lager dan de huidige theoretische modellen voor mogelijk houden. Ook de manier waarop het instabiele Ds(2317) uiteenvalt wijkt af van de voorspellingen. De BaBar-vondst stuurt de theoretici dus terug naar het bord. Een alternatieve verklaring voor het waargenomen deeltje zou een nog niet eerder gevonden combinatie van vier quarks kunnen zijn.