Elképzelhető, hogy Japán és kínai fizikusok egymástól független kísérletekben bizonyítékot találtak egy eddig ismeretlen, négy kvarkból álló szubatomi részecske létezésére, amelyhez hasonlóval eddig nem találkoztak a tudósok.

A Zc(3900) nevű részecske felfedezésről két különálló tanulmány jelent meg a Physical Review Letter című szaklap legújabb számában.
A kvarkok az összetett szubatomi részecskék - a mezonok és a barionok - elemi építőkövei, amelyeket tömeggel nem rendelkező gluonok ragasztanak össze. A kvarkok hat fajtája ismert - a fel (u), a le (d), a bájos (c), a furcsa (s), a felső/tető (t) és az alsó/szépség (b). Minden kvarkhoz tartozik egy antirészecske is. Míg a mezonokat egy kvark és egy antikvark alkotja, a barionokat, mint amilyen a proton és a neutron, három kvark.
A japán Belle- és a kínai BESIII-kísérletekben a fizikusok elektron- és protonnyalábok ütköztetése során a 2005-ben felfedezett Y(4260) nevű szubatomi részecske tulajdonságait igyekeztek mélyebben megismerni. Utóbbi azért izgalmas, mert egy szépséges kvarkból és egy szépséges antikvarkból áll, valamint az azokat összeragasztó elemi részecskéken kívül egy pótlólagos gluonnal is rendelkezik.
Az elektron- és protonnyalábok ütköztetése során keletkezett törmeléket vizsgálva 3,9 gigaelektronvolt energiánál (1 GeV - egymilliárd elektronvolt) mindkét kutatócsoport éles kiugrást regisztrált, ami hozzávetőlegesen a proton tömegének a négyszeresét jelenti. Ez az adat arra utal, hogy a szubatomi részecske négy kvarkból áll, ehhez hasonlóra az eddigi kutatások során még sohasem bukkantak a részecskefizikusok. 
A kutatócsoportok a Zc(3900) nevű részecske keletkezésének összesen 460 esetét regisztrálták, ami valószínűsíti a létezését. A jelek szerint rendelkezik elektromos töltéssel, és legalább egy szépséges kvarkot és antikvarkot tartalmaz. Mindkét kutatócsoport azt is valószínűsíti, hogy rendelkezik egy u-kvarkkal, valamint anti d-kvarkkal is.
A japán és a kínai részecskefizikusok ugyanakkor nem zárják ki annak a lehetőségét sem, hogy a kísérletek során regisztrált Zc(3900) nem más, mint összeragadt kvarkpárok sorozata. Ezért további kísérletek szükségesek annak kiderítéséhez, hogy a kutatócsoportok valóban újfajta részecskéket fedeztek fel, vagy a már ismertek viselkednek valamilyen okból a szokásostól eltérő módon.

hir3.hu