Большой адронный коллайдер помог физикам обнаружить новые "дьявольские" частицы
Физики, работающие с детектором LHCb на БАК, обнаружили новые и крайне необычные частицы, которые состоят не из двух или трех, а сразу из пяти кварков – "кирпичиков" всех элементарных частиц, и отправили статью с предварительными результатами ее изучения в журнал Physical Review Letters, выдержки из которой приводит РИА Новости.
"Пентакварк не является просто новой частицей. Он является примером принципиально иного способа "упаковки" кварков, составляющих основу слагающих атомы протонов и нейтронов, который мы никогда раньше не замечали за 50 лет экспериментов. Изучение его свойств может помочь нам понять, как возникает и существует "обычная" материя", — заявил Ги Уилкинсон (Guy Wilkinson), официальный представитель коллаборации LHCb.
По современным представлениям, все элементарные частицы состоят из небольших объектов, которые физики называют кварками. Протоны, нейтроны и прочие "тяжелые" частицы, называемые барионами, содержат в себе три кварка. Их меньшие собратья, так называемые мезоны, содержат в себе два элемента – "обычный" кварк и антикварк, базовую составляющую антиматерии.
В принципе, существующие сегодня физические теории не исключают возможности того, что могут существовать элементарные частицы, состоящие из четырех и даже пяти кварков. Найти или создать подобные частицы долго не удавалось, и лишь два года назад японские физики, работавшие с коллайдером KEKB, нашли намеки на существование "тетракварка" – семьей из двух кварков и двух антикварков. Данные, собранные БАК на первом этапе работы, позволили физикам из коллаборации LHCb, занимающейся поиском экзотических частиц на одноименном детекторе, пойти дальше и "поймать" сразу несколько частиц из пяти кварков, получивших временные имена Pc(4450)+ и Pc(4380)+.
Они обладают очень большой массой – около 4,4-4,5 тысячи мегаэлектронвольт, что примерно в четыре-пять раз больше, чем аналогичный показатель для протонов и нейтронов, а также достаточно необычным спином. По своей природе они представляют собой четыре "нормальных" кварка, склеенных с одним антикварком.
Пока ученые не знают, как "упакованы" кварки в этих частицах – они могут быть как тесно связаны друг с другом, как в протонах и нейтронах, так и удалены друг от друга, по типу мезонной молекулы. В ближайшее время физики попытаются раскрыть эту тайну на обновленном БАК.
