Новости

В ЦЕРН открыли новую частицу, обладающую «двойным открытым очарованием»

Фото: CERN

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

Читайте также
Необычное излучение нейтронных звезд, возможно, доказывает существование неуловимой частицы
Необычное излучение нейтронных звезд, возможно, доказывает существование неуловимой частицы
Существование аксионов пока не удалось доказать, но теперь есть новая область для их поиска.
От квазаров до Байкала: где ищут нейтрино высоких энергий
От квазаров до Байкала: где ищут нейтрино высоких энергий
Нейтрино: что это такое и почему на них охотится мировое научное сообщество?
Физики придумали, как космическому кораблю преодолеть скорость света
Физики придумали, как космическому кораблю преодолеть скорость света
К альфе Центавра и обратно — за несколько лет? Можно!