Физики предсказали существование новых экзотических ядер

Используя принципы решеточной квантовой хромодинамики, команда ученых из Индии предсказала существование нескольких новых дейтроноподобных ядер. Их работа была опубликована в журнале Physics Review Letters.

Солнце производит энергию благодаря термоядерным реакциям, которые происходят внутри него. Такие процессы нуклеосинтеза возможны за счет существования стабильных дейтронов, состоящих из протона и нейтрона. Дейтрон состоит из шести более легких частиц — кварков.

Интересно, что сильное взаимодействие между кварками, которое обуславливает стабильность дейтронов, также позволяет использовать различные другие комбинации шести кварков, приводя к возможному образованию многих других дейтроноподобных ядер. Однако до сих пор не было обнаружено ни одного такого ядра, хотя теоретически о них рассуждали и много раз искали экспериментальные доказательства.

Открытие, сделанное учеными из Института фундаментальных исследований Тата, позволяет изменить взгляд на эти вещи. Используя принципы решеточной квантовой хромодинамики, команда предсказала существование нескольких экзотических дейтроноподобных ядер. Оказалось, что они могут состоять либо из шести тяжелых кварков (очаровательных и нижних), либо из тяжелых и странных. Они устойчивы при сильных и электромагнитных взаимодействиях, но, в отличие от дейтрона, могут распадаться из-за слабых взаимодействий.

Удивительно, но устойчивость таких ядер возрастает по мере их утяжеления. Эти предсказания могут помочь в открытии этих новых субатомных частиц на экспериментальных установках. Также исследование открывает возможность существования многих других экзотических ядер, которые могут образовываться путем слияния тяжелых барионов подобно образованию ядер элементов в периодической системе. В таких реакциях эти дейтроноподобные ядра вполне могли бы играть ту же роль, что и дейтроны в нуклеосинтезе.

Образование этих новых субатомных частиц также повышает вероятность создания кваркового аналога ядерного синтеза. Образование некоторых из этих состояний посредством термоядерного синтеза очень экзотермично — оно происходит с высвобождением энергии до 300 МэВ.

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