Experiment TOTEM. Kredit: CERN

Gluebally jsou svérázné objekty, které tvoří výhradně gluony, tedy elementární částice nesoucí silnou fyzikální sílu. Mohou tam být třeba dva gluony, tři, čtyři. Když došlo k rozvoji kvantové chromodynamiky, tak částicoví fyzici v roce 1973 předpověděli existenci odderonu, kvazičástice ze tří gluonů. Postupně se ale ukázalo, že prokázat takovou částici bude tvrdým oříškem, kvůli přesným měřením protonů v jejich srážkách o vysokých energiích.

Glueball. Kredit: University of Vienna.

Když se totiž srazí vysokoenergetické protony, tak se obvykle rozpadnou na kvarky a gluony, z nichž se skládají. Asi čtvrtina takových srážek ale představuje takzvané elastické srážky, v nichž se protony nerozpadnou, ale objeví se na poněkud jiných trajektoriích. Na urychlovači LHC v CERNu je to zhruba o milimetr na 200 metrů.

Christophe Royon.

Kredit: University of Kansas.

Potřebná měření při srážkách protonů prováděl tým experimentu TOTEM v CERNu a tým D0 na Tevatronu ve Fermilabu, kde se srážejí protony s antiprotony. V roce 2018 si tým experimentu TOTEM všiml, že měření protonů ve zmíněných srážkách neodpovídají tradičním modelům. Badatelé tehdy dospěli k závěru, že ve hře je kvazičástice se třemi gluony, čili odderon. Byl to důkaz ve prospěch takové kvazičástice, ale nikoliv definitivní.

V nové studii porovnaly svá data tým experimentu TOTEM a tým D0. V případě týmu TOTEM šlo o srážky protonů s protony o celkových energiích 13 TeV, 8, 7, 2,76 a 1,96 TeV, zatímco tým D0 sledoval srážky protonů s antiprotony o celkové energii 1,96 TeV. Když to všechno dali dohromady, tak se data potvrzující existenci odderonu přehoupla přes hranici statistické významnosti. Jak potvrdil Christophe Royon z americké University of Kansas, teď je možné považovat odderon, tedy klubko tří gluonů, za prokázaný.

Video: Breakthrough Junior Challenge 2020 | Odderons: A Truly Mysterious 'Particle'? | Physics

Literatura

CERN 16. 3. 2021.

arXiv:1712.06153.