В Большом адронном коллайдере один из детекторов выявил новую частицу из четырех очарованных кварков. Ученые считают её первым представителем неизвестного класса частиц.
Коллаборация LHCbЭксперимент по изучению красоты Большого адронного коллайдера. Учёные обнаружили новый вид четырёхкварковой частицы, ранее неизвестный науке. Об этом сообщил недавний семинар в ЦЕРН, а также статья на сайте препринтов. arXiv.Открытие даст учёным возможность постичь кварки, основополагающие частицы Стандартной модели Вселенной.
Обычно они объединяются в группы по двое (кварк Антикваркам) требуется два, а иногда и трое, чтобы образовать протоны и нейтроны. Частицы большего размера считаются экзотическими, но учёные давно предполагают, что состоят из четырёх или пяти кварков (тетракварки и пентакварки). Большом адронном коллайдереЭксперименты на Большом адронном коллайдере подтверждают существование таких частиц. Такие адроны идеально подходят для изучения сильного ядерного взаимодействия — одной из четырех фундаментальных сил Вселенной, которая связывает протоны и нейтроны в ядрах атомов.
Мы обнаружили частицу, которая является первой из тех, что состоят из тяжелых кварков одного типа – двух. очарованных кварков и антикварков, — говорит представитель LHCb Джованни Пассалева. — До сих пор LHCbДругие эксперименты регистрировали лишь тетракварки, состоящие максимум из двух тяжелых кварков. Ни один из этих тетракварок не содержал более двух кварков одного вида.
Для поиска новых тетракварков Tcccc команда LHCbРассчитала возможную массу и изучала данные с детектора в период первого и второго запусков БАК (2009-2013 и 2015-2018). Обнаружила два скачка энергии: в диапазоне 6900 и 6400-6600 мегаэлектронвольт. При описании результатов ученые обнаружили более пяти стандартных отклонений в промежутке 6200-7400 мегаэлектронвольт, что подтверждает открытие новой частицы. Скачки соответствуют массе T. ccccЭта частица неповторима – экзотический адрон с четырьмя кварками вместо двух или трех, свойственных обычным частицам материи, и первая, включающая тяжёлые кварки.
Ещё не ясно, является ли новая частица настоящим тетракварком, то есть системой из четырёх связанных кварков, или она состоит из двух пар обычных кварков. В любом случае новая частица поможет теоретикам проверить модели квантовой хромодинамики, которая описывает сильное взаимодействие частиц. Исследователи собираются продолжить работу во время третьего запуска. LHCb, в марте 2021 года.