Pri pomenovaní prevzatom z angličtiny si nedávame pozor na to, že jeden z nich je v skutočnosti antikvark, čiže častica s opačnými nábojmi. V prípade objavu experimentu LHCb sú to konkrétne kvarky vôní u, u, d, c a c-antikvark.

Vzhľadom na to, že sústavu držia pokope silné jadrové sily, ktoré sú rovnaké pre častice aj antičastice, môžete staviť svojho psa, že existuje aj pentakvark zo štyroch antikvarkov a jedného kvarku. Takýto „anti-pentakvark“ by LHCb objavil na urýchľovači zrážajúcom antiprotóny.

Dôležitý je tiež fakt, že vedci z LHCb zverejnili experimentálne údaje, z ktorých vyplýva objav hneď dvoch pentakvarkov. Obidva majú to isté kvarkové zloženie, no líšia sa hmotnosťami, z čoho vyplýva, že majú rozdielne väzbové energie.

Piatim je veselšie
Pentakvark si môžeme predstaviť na príklade atómov a molekúl alebo nukleónov (čiže protónov a neutrónov) a atómových jadier.

Kvarky sú jednoduchšie stavebné prvky, ktorým v tomto prípade príroda dovolila vyskytnúť sa pokope v skupine piatich. Podobne sú na tom molekuly, čo sú vlastne dovolené viazané stavy atómov, rovnako ako sú atómové jadrá dovolené viazané stavy nukleónov.

Analógia však nie je dokonalá, pretože voľné kvarky sme zatiaľ nikde nevideli, zatiaľ čo osamotené atómy či voľné protóny sú pomerne bežné.

Analógia neplatí ani v súvislosti s dĺžkou života. Pentakvark sa rozpadá za maličký zlomok sekundy, zatiaľ čo stabilita neutrónov a protónov v atómových jadrách a stabilita molekúl zabezpečujú stabilitu nášho sveta.

Nove možnosti testovania
Inú štruktúru kvarkových sústav sme do objavu LHCb nenašli, i keď pozorovanie tetrakvarku, čiže štyroch viazaných kvarkov, mohlo byť dostatočne preukázané v roku 2014 – taktiež na LHCb.

Pentakvark je preto špeciálny aj tým, že na ňom možno testovať modely silného jadrového pôsobenia kvarkov pre sústavu, kde ich je až päť.

Takéto testovanie je dôležité, pretože rovnice pre správanie kvarkov odvodené zo štandardného modelu nevieme riešiť presne, a približné riešenia pre viazané stavy potrebujeme testovať. Pentakvark nám poskytuje nové možnosti pre štúdium silno interagujúcich sústav.

Zaujímavou výzvou napríklad bude identifikácia protónu (ktorý tvoria kvarky u, u, d) a častice J/Ψ (kvark a antikvark typu c),medzi ktorými je v rámci pentakvarku slabá väzba. Objavom pentakvarku sa teda nič nemení na štandardnom modeli elementárnych častíc, rozširujú sa však naše možnosti štúdia silnej jadrovej sily pri nízkych energiách.

Nevieme, či a aký bude ďalší objav na urýchľovači LHC, ale všetci si prajeme, aby to bola veľká vec, ktorá rozšíri štandardný model, poskytne úplnejšiu teóriu s vysvetleniami pre tmavú hmotu a zodpovie aj iné otázniky daného modelu. Mnohí z nás, teoretikov, si myslia, že ak by sa našla supersymetria, boli by sme najmenej prekvapení.

Upozornenie redakcie: Nasledujúci popis odporúčame do pozornosti len zdatnejším fyzikom :)
Popis obrázku: Krátko žijúce viazané stavy pozorujeme v experimentálnych údajoch ako rezonančné píky, v tomto prípade LHCb analyzovaním získaných údajov zistilo prítomnosť dvoch pentakvarkov. Na osi y je počet protónových zrážok, v ktorých vznikla Λ0b častica (kvarky udb) rozpadajúca sa na tri častice: kaón, protón a časticu J/Ψ, pričom častica J/Ψ a protón mali spolu energiu mJ/Ψp (premenná na osi x, myslí sa mJ/Ψpc2). Častica J/Ψ je viazaný systém c-kvarku a c-antikvarku a protón tvoria uud kvarky. Kaón (kvarky s a anti-u) sa na existencii pentakvarku nepodieľa.
Obrázok je z verejne dostupného archívu http://arxiv.org/abs/1507.03414, slovenský komentár dodal autor príspevku pre http://science.dennikn.sk.