Големият адронен колайдер продължава да изненадва света с чудесата на физиката на елементарните частици.
Учени, работещи с детектора Large Hadron Collider beauty (LHCb), съобщават, че са наблюдавали в сблъсъци високо енергийни протони в Големия адронов ускорител (LHC) две нови нерегистрирани преди това частици, а също така забелязват и признаци за трета.
Бъдещите изследвания на свойствата на тези нови частици ще хвърлят светлина върху силното взаимодействие (едно от 4-те фундаментални сили), което свързва субтатомните частици, наречени кварки.
За това откритие са публикувани две статии в arXiv.org (1, 2).
Голяма част от Вселената се състои от бариони, такива са протоните и неутроните - градивните елементи на ядрото на атомите, състоящи се от три фундаментални частици, наречени "кварки", които се различават по "аромати" или типове:
| Символ | Название | |
|---|---|---|
| български | английски | |
| Първо поколение | ||
| d | Долен | down |
| u | Горен | up |
| Второ поколение | ||
| s | Странен | strange |
| c | Чаровен | charm (charmed) |
| Трето поколение | ||
| b | Дънен | beauty (bottom) |
| t | Върховен | truth (top) |
Новите частици се прогнозират от стандартния кварков модел и принадлежат към едно и също семейство частици като протоните, които LHC ускорява и сблъсква. Те са бариони, които се състоят от три кварка. Но типа на кварките, които съдържат, са различни: докато протоните съдържат два горни и един долен кварк, новите частици, наречени Σ b (6097) + и Σ b (6097) - , са бариони, съставени от един дънен кварк и два горни кварка (buu) или един дънен кварк и съответно два долни кварка (bdd). Четири частици от същия вид, наречени "дънни или красиви бариони", известни като Σ b + , Σ b - , Σ b * + и Σ b * -, са наблюдавани при експеримент във Fermilab (вече не работещ ускорител в САЩ), но сега за първи път са открити двете по-масивни частици от техния вид, Σ b (6097) + и Σ b (6097) - . Те са шест пъти по-масивни от протона.
Третата частица, наречена Zc - (4100), е възможен кандидат за различен тип кварков композит, съставен не от обичайните два или три кварка, но от четири кварка (строго погледнато, два кварка и два антикварка), два от които са тежки чаровни кварки. Това е екзотична форма на мезон, който обикновено се състои само от два кварка. Такива екзотични мезони, понякога описват като "тетракварки", а има и петкваркови частици, наречени "пентакварки", отдавна е предвидено, че съществуват, но са открити едва напоследък.
Изследователите на LHCb откриха доказателства за Zc -(4100) със значение на малко повече от 3σ стандартно отклонение, което е по-малко от прага за откритие (5σ). Бъдещите проучвания с повече данни, в LHCb или други експерименти, може да да потвърдят или да опровергаят тези доказателства.
Новооткритите дънни бариони значително надвишават праговите стойности за стандартни отклонения - 12.7 и 12.6, съответно за Σb(6097)+ и Σb(6097)-.
