Фізики ВАК виявили п’ять нових елементарних частинок

Фізики ВАК виявили п'ять нових елементарних частинок

Проаналізувавши результати зіткнень, вчені виділили п’ять епізодів, коли детектори колайдера реєстрували сліди, відповідні картині розпаду бозонів сімейства Ωc з кваркової складом [ssc].

Для розуміння суті події знадобиться короткий екскурс в глибини мікросвіту. Все багатство навколишнього  матерії складається всього з п’яти кварків: нижнього (позначається як d), верхнього (u), дивного (s), зачарованого (c) і чарівного (b). Існує і шостий – істинний (t), однак через дуже маленького навіть для мікросвіту часу життя ця надчастинка (по масі вона залишає позаду неабияку частину атомних ядер періодичної системи) не встигає, щоб утворилися, взяти участь в будівництві чогось потужнішого і розпадається «безславно».

З п’яти інших кварків, як з цегли, складаються тисячі достовірно виявлених адронів (включаючи широко відомі протон і нейтрон) і, ймовірно, десятки тисяч ще не відкритих. Такі числа виходять через те, що у фізиці «окремими» частинками вважаються не тільки адрони, що складаються з певного набору кварків, а й їхні збуджені варіації, що відрізняються енергією (т. Е. Масою). Справа в тому, що, маючи номінально той же склад, порушені частинки відрізняються один від одного і від «стандартних» родичів крім маси спіном і характером взаємного руху кварків, а значить – ймовірністю розпаду на ті чи інші складові. Щоб не плутати частки один з одним, на листі їх так і позначають – із зазначенням маси в дужках. Скажімо, основний стан Ωc має масу 2695 МеВ, а перше збуджений стан, яке відрізняється лише сумарним спіном, позначається Ωc (2770). До недавніх пір цим і обмежувалися наші експериментальні знання про баріонів, що позначаються як Ωc і мають склад [ssc].

Учасники колаборації LHCb вирішили заповнити прогалину в знаннях. Для цього ними було виконано аналіз слідів розпаду, зареєстрованих при двох раніше вироблених дослідах із зіткненнями пучків протонів. У мішанині зареєстрованих адронів розшукувалися такі, які по інваріантної масі підходили на роль продуктів розпаду результатів іншого розпаду, що сталося з важливими нас частинками в частках міліметра від місця їх народження. Саме через стислості існування зареєструвати їх безпосередньо неможливо – залишається вести підрахунок підсумків.
Фізики ВАК виявили п'ять нових елементарних частинок

У декількох сотнях тисяч випадків такі знайшлися, що дозволило побудувати статистично достовірний графік ,  наведений на малюнку. На ньому чітко видно п’ять сплесків – саме так виглядають мікрочастинки в макросвіті. Ніяких припущень про їх властивості поки не робиться, це прерогатива майбутніх вчених, в першу чергу теоретиків.