Открита е "двойно-очарователна" тежка частица в ЦЕРН

Нов вид тежки частици са открити от изследователи с детектора LHCb на Големия адронен колайдер в ЦЕРН. 

"Това е двойно-очарователен тежък звяр", пише NewScientist. Находката може да ни помогне да разберем по-добре една от четирите фундаментални сили, които управляват Вселената.

На конференция на Европейското физическо дружество по физика на високите енергии във Венеция на 6 юли, учените от експеримента LHCb съобщиха наблюдението на нова частица, наречена  Ξ _сс ⁺⁺ (Xi _сс ⁺⁺ ), съдържаща два чаровни кварка и един горен кварк.

Xi _сс ⁺⁺  е барион, семейство частици, които изграждат обикновената материя, а най-известните от тях са протоните и неутроните. Всички бариони са изградени от три кварка, тип фундаментални частици, който имат шест различни аромата. Тези шест вида кварки теоретично могат да имат много различни комбинации и да произведат потенциално цяла плеяда от бариони, но много от тези комбинации все още предстои да се наблюдават в реалния свят. Досега наблюдаваните бариони имаха най-много един тежък кварк.

Съществуването на тази частица от семейството на барионите е прогнозирано от сегашните теории, но физиците търсеха такива бариони с два тежки кварка в продължение на много години. Масата на новооткритата частица е около 3621 MeV, което я прави почти четири пъти по-тежка протона.

Това свойство на новата частица произтича от това, че в нея има два чаровни кварка и един горен кварк. Това означава, че за разлика от други бариони, където трите кварка се въртят един около друг равнопоставено, в случая двата чаровни кварка са в центъра на Xi _сс ⁺⁺ , а лекият горен кварк обикаля около тях.

Тази последна находка е вълнуваща за физиците, защото това е първата потвърдена недвусмислено такава частица, , съобщава сайтът на ЦЕРН.

^{Снимка: CERN}

"Това не е нова физика, но помага за запълване на картината, която имаме на модела на кварка. Тя може да реши някои изключителни загадки", коментира Аболхасан Джавахери (Abolhassan Jawahery) членът LHCb в Университета на Мериленд. 

Резултатът е с голяма статистическа значимост

Масата на Xi _сс ⁺⁺ от 3621 MeV е в съответствие с очакванията на учените, коментира физикът от LHCb Шелдън Стоун (Sheldon Stone) от Университета в Сиракюз, Ню Йорк, за разлика от предишни резултати.

През 2002 г. в експеримента SELEX в американския ускорител на частици Fermilab откри доказателства за подобна частица , но с различна маса, която озадачи теоретиците. "Тя беше с много странна маса, което изглеждаше подозрително", разказва Стоун. "Това щеше да създаде хаос в нашия модел и как нещата работят заедно. Така че това [новото откритие] ще бъде много успокоително за теоретиците".

Резултатът, обявен на 6 юли във Венеция, има статистическа значимост над 7 сигма - мярка за степента на достоверност за учените. Традиционно физиците смятат резултат над 5 сигма за откритие. Резултатът от SELEX достигна едва 4,8 сигма .

Физиците се надяват, че изучаването на новата частица ще им помогне да проверят квантовата хромодинамика, теорията на силното взаимодействие, което отговаря за свързването на кварките заедно в бариони. Тъй като Xi _CC ⁺⁺  е първият барион, съдържащ два тежки кварка, то ще насочи теорията в нова посока.

"Това е един хубав резултат", отбелязва Стоун.

Още по темата

17/03/2016

Физика

Нови данни от Големия адронен колайдер показват, че има дефект в Стандартния модел

29/02/2016

Физика

Откриха още една частица от екзотичното семейство на тетракварките

10/03/2015

Физика

Стандартният модел на елементарните частици

19/02/2015

Физика

Бозоните и фундаменталните взаимодействия