유럽 원자핵 공동 연구소(CERN)이 지난 2년 간의 공사 후 기존의 8 Tev(테라일렉트론볼트)를 13Tev로 전력을 증가시킨 후, 대형 강입자 충돌기가 첫 번째 새로운 발견을 해냈다. CERN의 과학자팀은 펜타쿼크로 알려진 새로운 종류의 아원자 입자를 발견했다고 공식 발표했다.
쿼크는 양성자와 중성자와 같은 세 개의 작은 입자로 구성되는 더 큰 입자들을 형성하는 전기를 띤 아원자 입자이다. 1964년 미국의 물리학자인 머리 갤만이 제안한 것으로, 쿼크의 존재는 입자 물리학자들에 대한 사람들의 생각을 바꾸어 놓았다.
오랫동안 사람들은 펜타쿼크라고 불리는 쿼크의 한 종류가 이론상 존재할 수 있다고 추측해 왔다. 펜타쿼크는 네개의 쿼크와 하나의 반쿼크로 구성되어 있는 것으로 예상된다. 대형 강입자 충돌기 실험을 한 연구가들은 이제 처음으로 이들의 존재를 발견한 것이다.
“펜타쿼크는 보통의 새로운 입자가 아닙니다.” 대형 가입자 충돌기 팀의 가이 윌킨슨은 보도자료에서 밝혔다. “펜타쿼크는 쿼크를 종합하는 하나의 방식으로, 즉 일반 양성자와 중성자들의 기본 구성요소들을 지난 50년이 넘는 실험에서 관찰되지 않았던 방식으로 나타냅니다. 그 특성들을 연구하면 우리를 구성하는 일반 물질, 양성자, 중성자가 어떻게 이루어져 있는지를 더 잘 이해하게 해줄 것입니다.”
과학자들은 펜타쿼크의 세부 구조를 연구하여 이 펜타쿼크들이 어떻게 서로 결합하는지를 정확히 이해할 수 있게 될 것이다. 펜타쿼크는 CERN이 출력을 높인 대형 강입자 충돌기로 찾고자 했던 암흑물질은 아니지만, 소입자 물리학계에게는 이 발견이 획기적인 사건으로 기록될 것이다.
