Доказателство за нова субатомна частица

Ваня Милева Последна промяна на 12 април 2024 в 00:00 6782 0

Сигнал от продуктите на разпада на мезон - кварк и антикварк - идва от две субатомни частици, а не от една, както се смяташе преди

Кредит BESIII Collaboration/T. Chen

Сигнал от продуктите на разпада на мезон - кварк и антикварк - идва от две субатомни частици, а не от една, както се смяташе преди

Сигнал от продуктите на разпада на мезон - кварк и антикварк - идва от две субатомни частици, а не от една, както се смяташе преди.

Експериментите с високоенергийни сблъсъци помогнаха на физиците на елементарните частици да разберат много аспекти от поведението на кварките - субатомните градивни елементи на протоните и неутроните. Например, по време на разпадането на кваркови конгломерации, изследователите са наблюдавали кратките появи на екзотични субатомни частици, като тетракварки или слабо свързани мезони.

Тези екзотични частици се появяват като резонансни пикове в масспектъра на отломките от експерименти за сблъсък на електрон-позитрон. Преди десетилетие сътрудничеството BESIII в Пекинския електронен позитронен колайдер наблюдава един такъв пик [1]. Сътрудничеството сега потвърди съществуването на този пик [2]. Но новите данни и анализ разкриват, че предишният наблюдаван пик всъщност е два пика, което предполага съществуването на нова екзотична частица.

Илюстрация на тетракварк, съставен от два чаровни кварка и два чаровни антикварка, открити за първи път от колаборацията LHCb в CERN. Кредит: CERN

През 2013 г. сътрудничеството BESIII откри резонансен пик, докато наблюдава процес на разпадане на кварк-антикваркова частица, наречена J/ψ мезон. Този резонансен пик е означен като X (1840); "X" показва, че частицата, произвеждаща пика, е неизвестна, а "1840" се отнася до изчислената маса на частицата в единици MeV/c2.

Изследователите вече са анализирали набор от данни, който включва 50 пъти повече събития на разпад от предишния. Анализът на по-големия набор от данни разкрива малка част - по-нисък вторичен пик - от лявата страна на основния пик, знак, че съдържа сигналите на две частици, а не на една. Напасвайки данните, изследователите откриват два припокриващи се резонансни пика, които обозначават X (1840) и X (1880).

Диаграма на Файнман на глюбол (G), разпадащ се на два пиона (π). Такива разпади помагат за изучаването и търсенето на глюболи.

Това откритие бележи първото наблюдение на X (1880). Наблюдението има статистическа значимост, по-голяма от 10σ, а за признаването на достоверен резултат се изисква минимум 5 сигма.  (Повече може да прочетете в "Какво означава "пет сигма" в резултатите на физиците? Защо физиката разчита на статистика?" )

Изучаването на поведението на частиците в този режим е важно за разбирането на свързаните състояния на протони и други частици с подобни маси. Откритието също така предоставя нова информация за търсене на хипотетични екзотични частици, като глюболи (композитни частици, направени от глуони).

Справка:

Източник: Evidence of a New Subatomic Particle, April 9, 2024• Physics 17, s37

Най-важното
Всички новини
За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

Няма коментари към тази новина !