Os hádrons exóticos são partículas subatômicas feitas de quarks (e possivelmente glúons ), mas que não se encaixam no padrão usual dos hádrons . Embora sensíveis à forte interação, eles não são fornecidos pelo modelo de quark (in) . Os hádrons exóticos não têm o mesmo conteúdo de quark que os hádrons comuns: os bárions exóticos têm mais quarks do que os três que constituem os bárions comuns, e os mésons exóticos não têm um quark e um antiquark como os mésons comuns. Evidências experimentais da existência de hádrons exóticos foram observadas em 2003, mas continuam sendo um assunto de controvérsia na física de partículas .
Quando o modelo de quark foi postulado pela primeira vez por Murray Gell-Mann e outros na década de 1960, ele objetivava organizar os estados observados de uma forma inteligível. Com o desenvolvimento da cromodinâmica quântica (QCD) na década seguinte, parecia não haver razão para que existissem apenas combinações de três quarks ou um quark e um antiquark. Além disso, parecia que os glúons, as partículas mediadoras da interação forte, também deveriam formar os estados ligados entre si ( bola de cola ) e com quarks (hádrons híbridos). Várias décadas se passaram sem uma prova conclusiva de um hádron exótico.
A busca por hádrons exóticos revelou sua existência por Julho de 2015no LHC e emjunho de 2016no LHCb e confirmou as hipóteses da década de 1960.
A busca por multiquarks, partículas formadas a partir de mais de um par de quarks, continua: O desafio é uma melhor compreensão da cromodinâmica quântica e da interação forte, uma das quatro forças fundamentais em ação no cosmos.
O tetraquark é composto por quatro quarks. Um quarteto de tetraquarks foi descoberto no LHCb emjunho de 2016.
O primeiro pentaquark , composto por quatro quarks e um antiquark, foi detectado no LHC emjulho de 2015.
Existem vários candidatos a hádrons exóticos:
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