Един от детекторите на големия адронов колайдер е открил нова частица, състояща се от четири очаровани кварки. Физиците смятат, че това е първият представител на неописан клас частици.
Двуизмерното разпределение (долно-дясно) на di-J / ψ кандидатите и неговите проекции върху (долна лява) M (1) μμ и (горната) M (2) μμ. Четири компонента присъстват, защото всяка проекция се състои от сигнала и фоновите J / ψJ / ψ кандидати. Етикетите J / ψ1, 2 и bkg1,2 представляват съответно приноса на сигнала и фона към разпределението M (1), (2) μμ.
Сътрудничеството LHCb (Large Hadron Collider beauty) откри нов тип частици с четири кварка, които никога не са били виждани досега. Откритието беше представено на неотдавнашен семинар в CERN и също е описано в статия на сайта за предпечат на arXiv. Това откритие ще помогне на учените да разберат кваркове - основните частици на Стандартния модел на Вселената.
Обикновено те се събират в групи от две (кварк - антикварк) или три, за да образуват протони и неутрони. По-големите частици се считат за екзотични, но учените отдавна предполагат, че те могат да бъдат съставени от четири или пет кварка (т. Нар. Тетракварки и пентакварки). През последните години експериментите на Големия адронен колайдер (LHC) потвърдиха съществуването на такива адрони. Те са идеални за изучаване на силната ядрена сила, една от четирите основни сили във Вселената, която свързва протони, неутрони и атомни ядра заедно.
„Частицата, която току-що открихме, е първата, състояща се от тежки кварки от един и същи тип: два очаровани кварки и антикварки,“говори говорителят на LHCb Джовани Пасалева. "Досега LHCb и други експерименти са регистрирали само тетракварки с максимум два тежки кварка и никой от тях не е имал повече от два кварка от същия тип."
За да търсят нови тетракварки T cccc, екипът на LHCb изчисли възможната им маса и проучи данните, получени в детектора през периодите на първото и второто изстрелване на LHC през 2009-2013 и 2015-2018. Тя откри две енергийни скокове в диапазона 6900 и 6400-6600 мегаелектронволта. В опит да опишат получените резултати, учените открили повече от пет стандартни отклонения в диапазона от 6200-7400 мегаелектронволта. Това е достатъчно, за да обяви откриването на нова частица. Освен това, такива скокове съответстват на масата T cccc. "Тази частица е уникална - екзотичен адрон, съдържащ четири кварка, вместо два или три в обикновени частици материя, и първият, съдържащ тежки кварки", казват учените.
Все още не е ясно дали новата частица е „истински тетракварк“, тоест система от плътно свързани четири кварка, или дали се състои от две обикновени двойки. Във всеки случай новата частица ще помогне на теоретиците да тестват модели на квантова хромодинамика, която описва силното взаимодействие на частиците. Авторите възнамеряват да продължат изследванията по време на третия старт на LHCb, през март 2021 г.