Компьютерный алгоритм позволил открыть возбужденную «прелестную омегу»

Ученые, работающие на детекторе LHCb Большого адронного коллайдера, обнаружили в данных эксперимента четыре омега-бариона Ω-b в возбужденном состоянии. Такие частицы были обнаружены физиками впервые. Добиться этого помог алгоритм, созданный учеными НИУ ВШЭ и компании «Яндекс». Работа проходит рецензирование в журнале Physical Review Letters и доступна на сайте препринтов arXiv.org.

LHCb — самый маленький из четырех основных детекторов Большого адронного коллайдера. На нем исследуются процессы с участием b-кварков. В 2019 году на этом приборе физики получили свидетельства нарушения CP-инвариантности — явления, позволяющего понять, почему материя во Вселенной преобладает над антиматерией — и открыли прежде неизвестный, «молекулярный» тип пентакварка.

Теперь исследователи эксперимента LHCb привели свидетельства первого в истории экспериментального получения возбужденного омега-бариона Ω-b, или «прелестной омеги»: частицы, состоящей из одного нижнего и двух странных кварков. Возбужденное состояние значит, что эти частицы имели энергию выше стандартной для своей конфигурации.

Чтобы «увидеть» все четыре частицы, авторы использовали топологический триггер, разработанный в лаборатории методов анализа больших данных НИУ ВШЭ. Для его создания ученые использовали алгоритм МатриксНета, созданный компанией «Яндекс».

«Этот триггер основан на машинном обучении, — говорит Денис Деркач, старший научный сотрудник лаборатории методов анализа больших данных. — Мы использовали МатриксНет, на котором основан поиск "Яндекса", и с его помощью смогли создать новое решение, которое позволило записывать данные экспериментов более эффективно. Наша технология описывает не одиночные распады, а их группу, которая может быть интересна. Плюс этого подхода еще и в том, что эти распады можно искать широко. Ведь если мы будем искать пентакварки, то найдем только пентакварки. Но используя нашу программу, можно выявить сразу несколько разных частиц и явлений».

Данные LHCb показывают, что масса возбужденного омега-бариона соответствует теоретическим предсказаниям. Все четыре события, которые были зарегистрированы в коллайдере, соответствуют массам примерно в шесть раз тяжелее протона — около 6,3 ГэВ.

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.