Исследователи из лаборатории ядерной физики ЦЕРН, расположенной под Женевой, объявили об обнаружении новой тяжелой частицы. Она представляет собой более массивную версию протона — строительного блока, входящего в основу всех атомов во Вселенной. Частица была найдена в потоке обломков, возникших при столкновении протонов на Большом адронном коллайдере. Эти эксперименты воссоздают условия, близкие к тем, что существовали сразу после Большого взрыва, когда энергия преобразуется в разнообразные частицы.
В отличие от обычного протона, который состоит из двух верхних и одного нижнего кварка, в состав новой частицы входят два так называемых очарованных кварка. Обнаруженный объект, получивший обозначение Xi-cc-plus, существует крайне недолго — менее одной миллионной доли миллионной доли секунды. Ученые зарегистрировали его по характерному распаду на другие, более стабильные частицы.
Физики полагают, что изучение свойств Xi-cc-plus позволит им лучше понять природу сильного ядерного взаимодействия. Эта сила отвечает за связь кварков внутри протонов и нейтронов и удерживает вместе ядра атомов, действуя подобно резиновой ленте, которая становится прочнее при растяжении. «Чем больше мы узнаем об этих частицах, тем больше мы сможем узнать о сильном взаимодействии, а это то самое сильное взаимодействие, которое связывает наши протоны и нейтроны», — пояснил профессор Крис Паркс из Манчестерского университета.
Успех в обнаружении тяжелого протона стал возможен благодаря модернизации детектора LHCb, которая повысила его чувствительность. По словам профессора Тима Гершона из Уорикского университета, возглавляющего международное направление LHCb, улучшенные возможности позволили увидеть частицу всего за год работы, тогда как с предыдущей версией оборудования на это могли бы уйти годы. «Это лишь первое из многих ожидаемых открытий, которые можно получить с помощью нового детектора LHCb», — отметил он.
Ранее физики ЦЕРН зафиксировали распад каона с вероятностью один к 10 миллиардам.
