БАК подтвердил две новые частицы и, возможно, открыл третью
Ученые, работающие на Большом адронном коллайдере, наблюдали две новые частицы, которые никогда не были замечены раньше — и видели доказательства третьей.
Две новые частицы, предсказанные стандартной моделью кварков, являются барионами — тем же семейством частиц, что и протоны, используемые в экспериментах ускорения частиц БАК.
Барионы — это то, из чего состоит большая часть Вселенной, включая протоны и нейтроны — составные частицы, состоящие из трех фундаментальных частиц, называемых кварками, которые имеют разные «ароматы» или типы: верхний кварк (u), нижний кварк (d), кварк с зарядом (b), истинный кварк (t), странный кварк (s) и очарованный кварк (с).
Например, протоны состоят из двух верхний кварков и одного нижнего кварка, в то время как нейтроны состоят из одного верхнего кварка и двух нижних. Но обнаруженные две новые частицы имеют несколько иной состав.
Именованные Σb (6097)+ и Σb (6097)—, они состоят из двух верхних кварков и одного кварка с зарядом; и из двух нижних кварков и одного кварка с зарядом соответственно.
Эти частицы известны как нижние барионы, и они связаны с четырьмя частицами, ранее наблюдавшимися в Фермилабе. Тем не менее, новые наблюдения отмечают, что впервые ученые обнаружили эти более массовые аналоги; они примерно в шесть раз массивнее протона.
Какой третий кандидат возможен?
Исследователи считают, что это может быть странный тип составных частиц, называемый тетракварк. Это экзотический вид мезона, который обычно имеет два кварка. Но тетракварк состоит из четырех кварков — двух кварков и двух антикварков, чтобы быть более точным.
Наблюдательные данные о тетракварках до сих пор довольно неуловимы. Доказательства частицы-кандидата, называемой Zc-(4100) и включающей два тяжелых c-кварка, были обнаружены при распаде более тяжелых В-мезонов.
Но обнаружение имело значение более трех стандартных отклонений. Обычный порог, требующий открытия новой частицы, составляет 5 стандартных отклонений. В будущем наблюдения будут либо подтверждать, либо опровергать существование Zc-(4100).
Новые нижние барионы, Σb (6097)+ и Σb (6097)— имели значения стандартных отклонений 12,7 и 12,6 соответственно.
https://arxiv.org/abs/1809.07416
https://arxiv.org/abs/1809.07752