На Великому адронному колайдері виявлено докази існування трьох небачених раніше частинок

Фізики кажуть, що знайшли в даних Великого адронного колайдера (БАК) у Європі свідчення існування трьох небачених раніше комбінацій кварків, якраз у той момент, коли найбільший у світі прискорювач частинок розпочинає новий раунд експериментів із високими енергіями.

Три екзотичні типи частинок, які включають дві комбінації з чотирьох кварків, відомі як тетракварки, плюс одиниця з п'яти кварків, звана пентакварком, повністю узгоджуються зі Стандартною моделлю, теорією, яка існує вже кілька десятків років і описує структуру атомів. Дослідження опубліковано у Universe Today.

Читайте також: Вчені запропонували нову теорію появи темної матерії

Навпаки, вчені сподіваються, що нинішній запуск ВАК надасть докази того, що фізика виходить за рамки Стандартної моделі та пояснює природу загадкових явищ, таких як темна матерія. Такі свідчення можуть вказувати на нові масиви субатомних частинок або навіть на додаткові виміри у нашому Всесвіті.

ВАК було зупинено на три роки, щоб модернізувати його системи, щоб вони могли працювати з безпрецедентними рівнями енергії. Це відключення закінчилося у квітні, і з того часу вчені та інженери дослідницького центру CERN на франко-швейцарському кордоні готуються до відновлення наукової діяльності.

Центр управління CERN гудів, коли LHC розпочав свій третій запуск збору та аналізу даних.

"Зараз чарівний момент", - сказала генеральний директор ЦЕРН Фабіола Джанотті під час сьогоднішньої веб-трансляції. «У нас щойно були зіткнення з безпрецедентною енергією, 13,6 тераелектронвольт, і це відкриває нову еру досліджень у ЦЕРНі».

Джанотті сказав, що вчені LHC розраховують зібрати стільки даних під час цього третього запуску, скільки вони зібрали протягом 13 років під час попередніх двох запусків колайдера. "Це, звичайно, збільшить наші можливості для відкриттів або для розуміння фундаментальних законів Всесвіту", - сказала вона.

27-кілометрове (17-мильне) кільце із надпровідних магнітів та його детектори частинок повинні працювати цілодобово протягом майже чотирьох років під час запуску 3.

Сьогоднішній початок пробігу припадає на 10 років і наступного дня після того, як фізики LHC оголосили про своє найбільше на сьогоднішній день відкриття: доказ існування бозона Хіггса, субатомної частки, яка допомагає пояснити явище маси.

Три нові типи субатомних частинок, описані сьогодні на семінарі в ЦЕРН, не зовсім відкриття рівня Хіггса. Але вони припускають, що LHC знаходиться на шляху виявлення ще більшої кількості раніше небачених будівельних блоків Всесвіту.

Великий адронний колайдер зіштовхує протони зі швидкостями, близькими до швидкості світла, вивчення комбінацій кварків, відомих як адрони .

"Чим більше аналізів ми проводимо, тим більше видів екзотичних адронів ми знаходимо", - сказав у прес-релізі Нільс Тюнінг, координатор з фізики детектора колайдера LHCb.

«Ми спостерігаємо період відкриттів, подібний до 1950-х років, коли почали відкривати «зоопарк частинок» адронів, що зрештою призвело до кваркової моделі звичайних адронів у 1960-х роках. Ми створюємо "зоопарк частинок 2.0".

Представник LHCb Кріс Паркс сказав, що вивчення нових комбінацій кварків "допоможе теоретикам розробити єдину модель екзотичних адронів, точна природа яких значною мірою невідома".

Кварки бувають шести різних «ароматів»: up and down, top and bottom, charm та strange.

Команда LHCb проаналізувала розпади негативно заряджених B-мезонів і побачила докази існування пентакварку, що складається із зачарованого кварку та зачарованого антикварка, а також верхнього, нижнього та дивного кварків. Це перший відомий пентакварк, до складу якого входить дивний кварк.

Два нещодавно ідентифіковані тетракварки включають комбінацію чотирьох кварків з подвійним електричним зарядом: зачарований кварк, дивний антикварк, верхній кварк і нижній антикварк.

Цей тетракварк був знайдений у поєднанні з його нейтральним аналогом, який має зачарований кварк, дивний антикварк, верхній антикварк та нижній кварк. ЦЕРН повідомляє, що це вперше, коли пара тетракварків спостерігалася разом.

Деякі теоретичні моделі являють собою екзотичні адрони як окремі блоки тісно пов'язаних кварків. Інші розглядають їх як пари стандартних адронів, які слабо пов'язані один з одним, подібно до того, як атоми пов'язані один з одним, утворюючи молекули.

«Тільки час і подальші дослідження екзотичних адронів покажуть, чи ці частки є одним, іншим або обома», — кажуть у ЦЕРНі.

Фото: ЦЕРН

Читайте також: Американські астрофізики змоделювали процес «створення світу»