В ЦЕРН открыли новую частицу, обладающую «двойным открытым очарованием»
Эксперимент LHCb в Европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН) позволил открыть долгоживущую экзотическую частицу тетракварк, содержащую два очарованных кварка, а также верхний и нижний антикварки. Об этом сообщается на сайте ЦЕРН.
Новая частица обозначается как Tcc+. Это самая долгоживущая из когда-либо обнаруженных частиц экзотической материи и первая, которая содержит два тяжелых кварка и два легких антикварка.
Кварки — это фундаментальные строительные блоки, из которых строится материя. Они объединяются, образуя адроны: барионы, такие как протон и нейтрон, которые состоят из трех кварков, и мезоны, которые образуются как кварк-антикварковые пары.
В последние годы был обнаружен ряд так называемых экзотических адронов — частиц с четырьмя или пятью кварками вместо обычных двух или трех. Сегодняшнее открытие, как сообщили в ЦЕРН, — это особенно уникальный экзотический адрон — так сказать, «экзотический экзотический адрон».
Это первый тетракварк, содержащий два очарованных кварка, но без очарованных антикварков. Физики называют это «открытым очарованием» (в данном случае — «двойным открытым очарованием»).
Частицы, содержащие очарованный кварк и очарованный антикварк, обладают «скрытым очарованием» — квантовое число очарования для всей частицы в сумме дает ноль. Здесь же квантовое число очарования в сумме дает два!
У кваркового содержимого Tcc+ есть и другие интересные особенности. Тетракварк с двумя тяжелыми кварками и двумя легкими антикварками распадается, превращаясь в пару мезонов, каждый из которых образован одним из тяжелых кварков и одним из легких антикварков. Согласно теории, масса тетракварков этого типа должна быть очень близка к сумме масс двух мезонов. Такая близость по массе делает распад «трудным», что приводит к увеличению времени жизни частицы. И действительно, Tcc+ является самым долгоживущим экзотическим адроном, обнаруженным на сегодняшний день.
Это открытие прокладывает путь к поиску более тяжелых частиц того же типа, в которых один или два очарованных кварка заменены нижними кварками. Особенно интересна частица с двумя нижними кварками: согласно расчетам, ее масса должна быть меньше суммы масс любой пары B-мезонов. Это сделало бы время ее жизни на несколько порядков большим, чем когда-либо можно было наблюдать ранее.
Новый тетракварк Tcc+ является перспективной целью для дальнейшего изучения. Все частицы, на которые он распадается, сравнительно легко обнаружить, что приводит к превосходной точности определения его массы и позволяет изучать квантовые числа этой частицы. А эти данные, в свою очередь, позволят проверять существующие теоретические модели и даже исследовать ранее недостижимые эффекты.
В ЦЕРН обнаружили частицу из четырех очарованных кварков
Российские ученые на Большом адронном коллайдере открыли новую частицу
