Эксперимент в ЦЕРН подтвердил существование пентакварков
Коллаборация LHCb (CERN, Европейская организация по ядерным исследованиям) объявила об обнаружении в распадах Λb-бариона трех пентакварков — «экзотических» структур, состоящих из пяти кварков. Эксперимент LHCb 2019 года уточнил результаты, полученные в 2015 году, и, благодаря лучшей точности, зарегистрировал не два пентакварка, как было заявлено ранее, а три. Об этом сообщается на сайте LHCb.
Кварки и антикварки — частицы, входящие в состав адронов. Адроны — частицы, участвующие в сильном взаимодействии. Стандартная модель не только описывает мезоны (адроны из кварк-антикварковой пары) и барионы (адроны из трех кварков), но и допускает существование более сложных структур (тетракварки, пентакварки, глюболы и так далее). Впрочем, несмотря на то, что многокварковые состояния не противоречат природе сильных взаимодействий, до 2003 года они экспериментально не наблюдались.
Читайте также
Первые указания на существование более сложных, чем мезоны и барионы, кварковых систем появились в 2003 году с обнаружением детектором Belle четырехкваркового состояния. В 2015 году в эксперименте LHCb были зарегистрированы сразу два пентакварка со скрытым чармом (частицы, содержащие систему с-кварка и анти-с-кварка). За прошедшее время была значительно улучшена точность эксперимента, а объем анализируемой статистики повышен в девять раз, что позволило в 2019 году объявить об обнаружении уже трех пентакварков.
«В физике высоких энергий принято верифицировать результаты в независимых экспериментах на других установках, — пояснил старший научный сотрудник Института ядерной физики Сибирского отделения РАН, заведующий кафедрой физико-технической информатики физического факультета НГУ, сотрудник коллаборации LHCb, кандидат физико-математических наук Павел Кроковный. — Но в данном случае проблема в том, что Λb-барион рождается только на коллайдере LHC. Электрон-позитронный коллайдер SuperKEKb возобновил набор данных с детектором Belle II, но энергии коллайдера не хватит для рождения Λb — это технически невозможно. Другим экспериментам на LHC (ATLAS и CMS) не хватит точности определения массы, чтобы увидеть пентакварки в распадах Λb. Впрочем, полученные в 2019 году на LHCb результаты можно считать вполне надежными. Статистическая значимость обнаружения двух пентакварков, которые раньше выглядели как один, больше 5 стандартных отклонений».
О высокой надежности нового эксперимента говорит то, что он не только подтвердил результаты прошлого, но и уточнил их. Дальнейшая задача ученых состоит в том, чтобы определить, основываясь на свойствах экспериментально наблюдающихся состояний, хотя бы качественную модель явления. Дело в том, что подобные эксперименты опережают понимание происходящего. Из-за вычислительных сложностей существующая теория не может предсказать не только основные параметры пентакварков, но даже возможность их существования.
Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.
Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.