CERN при помощи БАК обнаружил две новые частицы с неизвестными свойствами

trackerВ данных, которые ранее были собраны датчиками при проведении эксперимента LHCb в Большом Адронном Коллайдере, ученые Европейской организации ядерных исследований CERN обнаружил следы двух новых частиц. При этом одна из них обладает уникальным набором свойств, которые ранее не встречались ни одному ученому. Частицы были названы DS1*(2860)- DS3*(2860)-. Их отнесли к классу мезонов, при этом их масса в три раза больше, чем у протонов.

Неожиданное открытие

Ученые-физики занимались изучением данных, полученных в ходе упомянутого уже эксперимента в Большом Адронном Коллайдере LHCb. Предметом изучения был энергетический всплеск, который впервые удалось зарегистрировать во время эксперимента BaBar, который провел Стендфортский университет в Калифорнии в 2006 году. На тот момент ученые не располагали оборудованием, которое помогло бы установить причину этого события. Но сейчас, спустя 8 лет, ученый-физик из университета Ворвика Великобритании Тим Джершон рассказывает, что новые полученные результаты указывают на две неизвестные частицы, которые и стали причиной энергетического всплеска в эксперименте BaBar.

Для обнаружения частиц ученые использовали метод анализа диаграмм Далитца. Ранее этот метод не использовался при анализе данных, полученных из БАКа. Он позволил разделить пик всплеска BaBar на две составляющие, отследить и визуализировать разные пути, которыми может произойти распад отдельной частицы.

Природа новых частиц

Нужно начать с того, что мезоны – это субатомные частицы, которые состоят из двух кварков, и считаются неделимыми. Кварки, в свою очередь, — это фундаментальная частица в Стандартной модели. В мезонах кварки удерживаются силой сильных взаимодействий, которая также проявляется в ядре атома. Данная сила является одной из самых непонятных в Стандартной модели. Кварки делят на шесть типов (ароматов): нижние, верхние, странные, истинные, очаровательные и прелестные. Друг от друга они отличаются массой и некоторыми другими свойствами.

Обнаруженные DS1*(2860)- и DS3*(2860)- состоят из одного странного кварка и одного очаровательного антикварка. Особенностью DS3*(2860)- является то, что при наличии очаровательного кварка, ее значение спина равно трем – это первая частица с такими характеристиками. В прочих видах мезонов кварки располагаются разными способами, что влияет на значение спина, которое может быть меньше или равно трем, но, при этом, другие свойства частицы становятся неоднозначными. А DS3*(2860)- лишена таких недостатков, что делает ее идеальным вариантом для исследования сильных ядерных взаимодействий. Еще один плюс – это ее большая масса, что дает возможность проводить более точные измерения и получать данные соответствующего качества.