На Большом адронном коллайдере нашли новую частицу

Хотя Большой адронный коллайдер остановился, научные открытия с него продолжают поступать. Физики объявили об открытии 85-й элементарной частицы, теоретически предсказанной больше полувека назад.

Структура новой частицы

Источник: ЦЕРН

В результате анализа данных, полученных на Большом адронном коллайдере, обнаружена очередная новая частица, 85-я по счету, сообщает Европейский центр ядерных исследований (ЦЕРН).

Коллаборация LHCb выявила новый объект микромира, состоящий из одного странного кварка и двух очарованных кварков. Физики называют находку «последним представителем семейства дважды очарованных барионов — частиц, состоящих из двух очарованных кварков и одного другого кварка». Это завершение работы, длившейся больше 60 лет.

Кварки — основные строительные блоки материи. Физики делят их на шесть типов: верхний, нижний, очарованный, странный, топ и боттом. Все они образуют пары или триплеты, известные как мезоны и барионы соответственно.

Шестьдесят лет назад, когда физики поняли, что материя имеет кварковую основу, теоретики начали описывать составные частицы, которые могут возникать из кварков, и предсказывать их свойства. В 1964 году в Брукхейвенской национальной лаборатории была открыта первая такая частица, состоящая из трех странных кварков.

LHCb (от англ. Large Hadron Collider beauty experiment) — самый маленький из четырех основных детекторов на коллайдере

Источник: ЦЕРН

В 1974 году был открыт четвертый тип кварка — очарованный (charm). Таким образом, количество комбинаций частиц расширилось, в частности, теория подсказывала, что должны существовать частицы, состоящие из двух очарованных кварков и одного кварка другого типа. Их назвали дважды очарованными барионами. Однако возможностей оборудования долгое время не хватало, чтобы подтвердить существование этой формы материи на практике.

«Коллаборация LHCb обнаружила первый из этих дважды очарованных барионов в 2017 году, а второй — в начале этого года. Теперь, спустя 50 лет после того, как они были впервые предсказаны, обнаружен третий и последний представитель этого семейства дважды очарованных барионов», — сообщает ЦЕРН.

Открытие основано на данных, собранных еще в 2024 году в результате столкновений высокоэнергетических протонов на БАК. Дважды очарованные барионы пролетают в детекторе доли миллиметра, прежде чем распасться на более стабильные частицы. Масса таких барионов в 4 раза превышает массу протона.

Однако это не конец работы физиков. Масса и время существования этой частицы и других барионов могут быть измерены точнее. Кроме того, это явно не последние найденные частицы — предстоит наблюдать возбужденные аналоги этих частиц, а также барионы, содержащие b-кварки. Вероятно, эти результаты будут получены уже на модернизированном БАК.

Ранее Наука Mail рассказывала, что все эксперименты на БАК остановлены, установка закрывается на реконструкцию.