Предложен способ найти самую странную частицу

Ученые теоретически и при помощи численного моделирования обосновали существование частицы ди-омега-гиперона, которая состоит из шести s-кварков. Это рекордное значение для всех известных на данный момент частиц. Кроме того, ученые предложили наиболее подходящий эксперимент для того, чтобы найти эту частицу. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters.

Ядра всех химических элементов состоят из протонов и нейтронов, которые относятся к классу барионов — частиц, которые состоят из трех кварков. Существуют также частицы из двух кварков (мезоны), в последние годы были открыты состоящие из четырех (тетракварки) и пяти (пентакварки). Теоретически могут существовать связанные состояния из двух барионов — дибарионы, — состоящие из шести кварков, однако их пока никогда не наблюдали в эксперименте, за исключением дейтрона — изотопа водорода, состоящего из протона и нейтрона.

В новой работе физики теоретически и при помощи вычислительного метода квантовой хромодинамики (КХД) на решетке предсказали существование дибариона, состоящего только из странных кварков. Соответственно, квантовая характеристика под названием «странность» для этой частицы оказывается максимальной. Ученые назвали ее ди-омега-гипероном, так как омега-гиперон состоит из трех странных кварков. В свою очередь гипероны — это подкласс барионов с хотя бы одним s-кварком в составе. Достижение стало результатом прогресса в трех областях: методах вычислений в рамках КХД, алгоритмах моделирования и развитии суперкомпьютеров.

Физики также поняли, в каком эксперименте такую частицу лучше всего искать. «Мы считаем, что такие особые частицы могут появляться в экспериментах по столкновению тяжелых ядер, запланированных в Японии и Европе, и ждем результатов, которые позволят обнаружить первый известный дибарион за исключением дейтрона, — прокомментировал результаты один из соавторов Тэцуо Хатсуда из японского института RIKEN. — Эта работа дала нам важные указания на взаимодействия странных барионов, а также на свойства материи в экстремальных условиях, таких как недра нейтронных звезд, где может существовать гиперонная материя, состоящая из протонов, нейтронов и гиперонов или даже кварковая, которую образуют u-, d- и s-кварки».

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.