На Большом адронном коллайдере открыли барион с двумя тяжелыми кварками

Москва, 13:13, 10 Июл 2017, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

На конференции EPS по физике высоких энергий в Венеции эксперимент LHCb на Большом адронном коллайдере CERN сообщил о наблюдении Ξcc ++ (Xicc ++) новой частицы, содержащей два очаговых кварка и один кварк. Существование этой частицы из семейства барионов предсказывалось современными теориями, но физики искали такие барионы с двумя тяжелыми кварками в течение многих лет.

Масса вновь идентифицированной частицы составляет около 3621 МэВ, что почти в четыре раза тяжелее, чем наиболее знакомый нам барион — протон. Впервые такая частица была однозначно обнаружена.

Почти все, что мы видим вокруг нас, составлено из барионов, которые являются общими частицами, состоящими из трех кварков, наиболее известными из которых являются протоны и нейтроны. Но существует шесть типов кварков, и теоретически многие различные потенциальные их комбинации могут образовывать другие виды барионов. До сих пор наблюдаемые барионы состояли, как максимум, из одного тяжелого кварка.

«Поиск двойного тяжелого кваркового бариона представляет большой интерес, поскольку он предоставит уникальный инструмент для дальнейшего изучения квантовой хромодинамики, теории, описывающей сильное взаимодействие, одной из четырех фундаментальных сил», — сказал профессор Джованни Пассалева. «Таким образом, такие частицы помогут нам улучшить прогностическую силу наших теорий».

«В отличие от других барионов, в которых три кварка выполняют сложный танец вокруг друг друга, ожидается, что двукратно тяжелый барион будет действовать как планетарная система, где два тяжелых кварка играют роль тяжелых звезд, вращающихся вокруг одного, с более легким кварком, вращающимся вокруг этой двоичной системы», — добавил Гай Вилкинсон.

Измерение свойств Ξcc ++ поможет установить, как ведет себя система двух тяжелых кварков и легкого кварка.

Наблюдение этого нового бариона оказалось сложным и стало возможным благодаря высокой скорости образования тяжелых кварков на LHC и уникальным возможностям эксперимента LHCb, которые могут отличать продукты распада с отличной эффективностью. Барион Ξcc ++ был идентифицирован через его распад на Λc + барион и три более легких мезона K-, π + и π +.

Наблюдение Ξcc ++ в LHCb повышает ожидания обнаружения других представителей семейства двойных тяжелых барионов. Теперь их будут искать в LHC.