ზოგადად, უფრო მძიმე კვარკების შესწავლა შედარებით მარტივია. ეს ნაწილაკთა შეჯახებისას წარმოქმნილ ეგზოტიკურ კვარკებს გულისხმობს. CERN-ში, ATLAS-ის ექსპერიმენტის ფარგლებში, მეცნიერებმა ნაწილაკის ახალი აგზნებული მდგომარეობა აღმოაჩინეს, რომელიც სწორედ მძიმე კვარკებისგან შედგება.

ამ ნაწილაკს Bc*+ ეწოდება და 2 კვარკისგან შედგება. ერთ-ერთი მათგანი ე.წ. c-კვარკია, რომელიც ჩვეულებრივ პროტონებში არსებული ზედა კვარკის (u-კვარკი) მსგავსია, თუმცა 550-ჯერ უფრო მძიმე. მეორე მათგანი b-ანტიკვარკია, ანუ უდაბლესი კვარკის (b-კვარკი) ანტიმატერიული ეკვივალენტი. იგი u-კვარკზე 1800-ჯერ უფრო მძიმეა.

სახელწოდებაში "Bc*+" ფიფქი ნაწილაკის აგზნებულ მდგომარეობას აღნიშნავს. უფრო კონკრეტულად, თავის უდაბლესი ენერგიის მდგომარეობასთან შედარებით ამ ნაწილაკს დამატებითი ენერგია აქვს. ეს კვლევის თვალსაზრისით ძალიან კარგი ამბავია, რადგან აგზნებული მდგომარეობა უფრო მეტ მასასთანაცაა დაკავშირებული. ეს, როგორც აღვნიშნეთ, გაცილებით მარტივი შესასწავლია.

ახალი ნაწილაკი მეზონების რიგს მიეკუთვნება. ეს კლასი მხოლოდ 2 კვარკისგან შემდგარ ნაწილაკს გულისხმობს განსხვავებით პროტონებისა და ნეიტრონებისგან, რომლებიც 3-კვარკიანია. მეზონის აგზნებული ვერსია ჩვეულებრივ Bc+ მეზონად და ფოტონად (სინათლის ნაწილაკად) იშლება. ამ 2 მდგომარეობას შორის მასის განსხვავება ზედა კვარკის მასას დაახლოებით 28-ჯერ აღემატება. ეს ძალიან მცირე, თუმცა მაინც გაზომვად მასას გულისხმობს.

გაზომვით მიღებული შედეგი წინასწარი გამოთვლებით მიღებულისგან ცოტათი განსხვავდება. უნდა აღვნიშნოთ, რომ ასეთი ტიპის გაზომვები პირდაპირი არ არის, რადგან დიდ ადრონულ კოლაიდერში წარმოქმნილი ნაწილაკები ხშირად იმდენად არასტაბილურია, რომ მათზე პირდაპირ დაკვირვება ვერ ხერხდება. ამის გამო მეცნიერები შედარებით სტაბილურ ნაწილაკებს ზომავენ, რომლებადაც ეს არასტაბილური ნაწილაკები იშლება.

მაგალითად, ამ დაშლით წარმოქმნილი ფოტონი. მას მაღალი ენერგია არ აქვს, ამიტომ ATLAS-ის მსგავსი დეტექტორებით მისი შესწავლა რთულია. ფოტონი შეიძლება ელექტრონად და პოზიტრონად დაიშალოს, რომელთა აღმოჩენაც გაცილებით მარტივია.

მსგავსი პრინციპი Bc+ მეზონის შემთხვევაშიც მუშაობს. ის არასტაბილურია და 1 ნეიტრინოდ, 1 მიუონად და 2 ანტიმიუონად იშლება. ნეიტრინოს ხშირად "მოჩვენება ნაწილაკს" უწოდებენ, რადგან იგი ყველაფერში გადის. ამის მიზეზი მისი მცირე მასა და ელექტრული მუხტის არარსებობაა, რის გამოც ეს ნაწილაკი მატერიასთან იშვიათად თუ ურთიერთქმედებს.

ნეიტრინოს აღდგენა რთულია, ამიტომ დიდ ადრონულ კოლაიდერთან მომუშავე გუნდი იმ დაშლებს ნაკლებად სწავლობს ხოლმე, რომლებშიც ეს ნაწილაკი ფიგურირებს. მეორე მხრივ, Bc+ მეზონის დაშლაში ნეიტრინო ხშირად ფიგურირებს, ამიტომ მეცნიერებს ამ გამოწვევის მიღება მოუხდათ.

ნაშრომი ამ დროისთვის რეცენზირებული არ არის, მას შეგიძლიათ პრეპრინტების სერვერ ArXiv-ზე გაეცნოთ.