Адронный коллайдер нашел две новые частицы

Большой адронный коллайдер продолжает удивлять мир чудесами физики частиц.

Ученые, работающие в эксперименте Large Hadron Collider beauty (LHCb), наблюдали две новые, ранее незамеченные частицы, а также увидели признаки третьей.

Двумя новыми частицами, предсказанными стандартной кварковой моделью, оказались барионы, принадлежащие к тому же семейству частиц, что и протоны, используемые в экспериментах по столкновению частиц на БАК.

Большая часть Вселенной состоит из барионов, включая протоны и нейтроны – частицы, состоящие из трех фундаментальных частиц, называемых кварками, отличающимися по «ароматам» или типам: верхний, нижний, странный, очарованный, прелестный и истинный.

Протоны состоят из двух верхних кварков и одного нижнего кварка, тогда как нейтроны – из одного верхнего и двух нижних кварков. У двух новых частиц, обнаруженных на БАК сейчас, несколько иной состав. Частицы назвали Σb(6097)+ и Σb(6097), они состоят из двух верхних кварков и одного прелестного кварка, и двух нижних кварков и одного прелестного кварка, соответственно.

Эти частицы также известны, как прелестные барионы. Они относятся к четырем частицам, наблюдаемым ранее в Фермилабе. Однако новые наблюдения стали первыми, во время которых ученым удалось зарегистрировать эти частицы. Как выяснилось, они примерно в шесть раз массивнее протона.

Что касается третьей возможной частицы, то исследователи считают, что это может быть необычная составная частица под названием тетракварк. Это экзотический вид мезона, обычно состоящего только из двух кварков. Тетракварк же состоит из четырех кварков, а точнее – из двух кварков и двух антикварков.

Наблюдательное доказательство тетракварков до этого момента ускользало, что также является фактором и сейчас. Доказательство кандидата в частицы, названной Zc-(4100), а также двух тяжелых очарованных кварков, было зарегистрировано в распаде более тяжелых B-мезонов.

Однако эта регистрация имела значение всего более трех стандартных девиаций. Обычно, для того, чтобы можно было утверждать об открытии новой частицы, необходимо пять девиаций. Для подтверждения или опровержения существования Zc-(4100) понадобятся дополнительные наблюдения.

Прелестные барионы значительно превысили этот порог со значениями стандартных девиаций 12,7 и 12,6 стандартных девиаций для Σb(6097)+ и Σb(6097), соответственно.