Üle poole sajandi on füüsikud otsinud üht moodsa teooria ennustatud kõige veidramat osakest. See koosneks peaaegu täielikult gluuonidest – allosakestest, mis kannavad tugevat tuumajõudu. Nüüd väidavad teadlased, et Pekingi osakestekiirendi abil on nad sellise glueballi ehk liimipalli olemasolu sisuliselt tõestanud. ArXiv-is avaldatud eeltrükis ja rahvusvahelisel kõrgenergiafüüsika konverentsil ICHEP esitatud ettekandes argumenteerivad uurijad, et osake X(2370), mis tekkis elektronide ja positronide kokkupõrgetes kõrgetel energiatel, omab glueballile oodatavaid omadusi.
Carnegie Melloni ülikooli osakestefüüsik Colin Morningstar, kes uuringus ei osalenud, nimetas tulemust eksperimentaalseks triumfiks ja seni tugevaimaks tõendiks, et glueballi komponendiga domineeritud osakesed võivad looduses eksisteerida. Aine on nagu vene nukk: molekulid koosnevad aatomitest, aatomid elektronidest ja tuumadest ning tuumad prootonitest ja neutronitest. Prootonid ja neutronid koosnevad omakorda kvarkidest, mida hoiab koos gluuonide parv. Glueball oleks teistsugune: osake, mille mass pärineb peaaegu täielikult üksteisega seotud gluuonidest, kvarkide sisaldus on väike või olematu.
Enamik jõukandjaid üksteist peaaegu ei märka. Näiteks footonid kannavad elektromagnetilist jõudu, kuid ei suhtle kergesti, sest neil puudub elektrilaeng. Gluuonidel on aga tugeva tuumajõu laeng, mistõttu nad tõmbuvad üksteise poole ja võivad kvantkromodünaamika ehk QCD teooria kohaselt kokku siduda. Raskus seisneb selles, et glueballid võivad seguneda tavaliste kvarkidest ja antikvarkidest koosnevate osakestega ning esineda hübriididena.
Pekingi spektromeeter III kõrgenergiafüüsika instituudis loodi just glueballide otsimiseks, ütleb Nanjungi ülikooli füüsik Shan Jin, uue analüüsi üks juhte. Kiirendi toodab tohutul hulgal 1974. aastal avastatud J/Ψ osakesi, mille lagunemissaadusi peetakse glueballide otsimiseks ideaalseks, sest need on gluuoniderikkad. Koostöö avastas X(2370) 2011. aastal. 2024. aastal näidati, et osakese mass ning kvantidentiteet, sealhulgas spinn ja sümmeetriaomadused, ühtivad QCD ennustustega kerge glueballi kohta.
Uus töö põhineb enam kui 10 miljardi J/Ψ lagunemissündmuse analüüsil. Teadlased leidsid, et X(2370) käitub maitse singletina: seondub sarnaselt erinevate kvarkide maitsetega osakestega. Kuna gluuonid suhtlevad võrdselt kõigi kvarkide maitsetega, peetakse seda glueballide tunnuseks. Morningstari sõnul on nüüd vastavusse viidud kolm peamist oodatavat omadust. Jin hindab, et X(2370) on umbes 90 protsenti gluuonidest. Massachusettsi tehnoloogiainstituudi tuumafüüsik William Detmold märgib, et ükski olek ei saa olla puhtalt gluuoniline, kuid võib olla gluuonilise struktuuriga domineeritud; uus tulemus täidab kõik peamised kriteeriumid. Sõltumatut kinnitust võib kuluda aastaid, sest Pekingi kiirendi on maailma ainus glueballide otsimisele pühendatud seade.