Ученые совершили важное открытие на Большом адронном коллайдере (БАК) — обнаружена новая субатомная частица Ξcc⁺ (Кси‑cc‑плюс). Она представляет собой тяжелого «родственника» протона: если протон состоит из двух верхних и одного нижнего кварка, то новая частица содержит два очаровательных кварка и один нижний кварк.
Масса частицы — 3619 МэВ/с2 (мегаэлектронвольт на квардат скорости света), а ее сигнал был зафиксирован по распаду на три более легкие частицы при протон-протонных столкновениях в 2024 году — в первый год полноценной работы эксперимента LHCb Upgrade — масштабной модернизации LHCb на Большом адронном коллайдере. Специалисты Манчестерского университета спроектировали и изготовили модули кремниевых пиксельных детекторов. Эти компоненты критически важны для точной реконструкции распадов частиц.
Эксперимент Резерфорда с золотой фольгой, проведенный в подвале манчестерского дома, изменил наше представление о материи, а сегодняшнее открытие опирается на это наследие и использует самые современные технологии ЦЕРН. Оба этих события демонстрируют, как далеко могут завести нас исследования, движимые любопытством. Это открытие показывает исключительные возможности модернизированного детектора LHCb и вклад Манчестера в эксперимент.
Устройство работает как «камера», фиксирующая частицы на коллайдере и делающая снимки 40 миллионов раз в секунду. Чип, разработанный для детектора, потенциально применим и в медицинской визуализации.
Более 20 лет ученые пытались подтвердить существующие частицы Ξcc⁺ (Кси‑cc‑плюс). Предыдущие заверения об ее обнаружении не получили надежного подтверждения. Теперь эксперимент LHCb наконец принес убедительные доказательства: в данных протон-протонных столкновений выявлен четкий пик в 915 событиях. Эта статистика полностью подтвердила теоретические ожидания — причем масса открытой частицы не совпала с ранее заявленной, но точно соответствует предсказаниям, основанным на данных о родственной (парной) частице Ξcc⁺⁺ (Кси‑cc‑плю-плюс). Открытие закрывает вопрос, который оставался открытым более двух десятилетий.
Ранее Наука Mail рассказывала, что физики впервые увидели, как формируется материя из квантового вакуума.
