Детектор БАК зарегистрировал новую частицу
Детектор LHCb Большого адронного коллайдера зарегистрировал новую фундаментальную частицу, состоящую из двух очарованных кварков и одного верхнего кварка. Масса новооткрытой частицы — 3621 мегаэлектронвольт; это почти вчетверо больше массы протона; такая большая масса обусловлена присутствием двух очарованных кварков (масса каждого составляет 1275 МэВ) .
Новооткрытая частица принадлежит к семейству барионов — частиц, состоящих из трёх кварков. Самые известные представители этого семейства — протоны и нейтроны, из которых состоят ядра атомов. Протоны состоят из двух верхних кварков и одного нижнего, нейтроны — из двух нижних и одного верхнего. Кроме нижних и верхних, Стандартная модель описывает ещё четыре типа кварков; все шесть разновидностей сочетаются в барионах в разных комбинациях.
Предполагается, что в барионе, состоящем из двух тяжелых очарованных кварков и одного лёгкого верхнего, кварки ведут себя так же, как звёзды и планета в системе двойной звезды, где планета вращается вокруг общего центра масс, а звёзды — друг вокруг друга.
Наблюдать новый тяжёлый барион удалось благодаря выросшей производительности коллайдера; в конце июня физикам БАК удалось поместить в кольцо рекордное количество сгустков протонов на встречных пучках и получить рекордное количество столкновений частиц; анализируя результаты таких столкновений, учёные смогли обнаружить редкие случаи распада протонов. В одном из таких случаев в результате столкновения протонов возник новый барион, который затем распался на лямбда-барион и три мезона.
Новый, тяжёлый барион станет отличным инструментом исследования свойств сильного взаимодействия — одного из четырёх фундаментальных взаимодействий, которое обеспечивает взаимное притяжение кварков в состоящих из них частицах и за притяжение протонов и нейтронов в атомных ядрах.
Международная группа физиков, работающая над экспериментом LHCb, рассказала об открытии на конференции Европейского физического общества по физике высоких энергий 6 июля. Исследование будет опубликовано в журнале Physical Review Letters; кратко о нём рассказывает пресс-релиз на сайте CERN.
