Команда российских и зарубежных ученых, работающих с Большим адронным коллайдером в Женеве, сообщили об открытии новой экзотической частицы — двойного очарованного тетракварка Tcc+. Как объяснили в пресс-службе Института ядерной физики СО РАН, его обнаружение указало на существование нового класса сверхтяжелых частиц.
«В зоопарке элементарных частиц пополнение. Коллаборация LHCb объявила об открытии экзотического тетракварка Tcc+. Частица сильно выделяется среди собратьев и представляет собой новую форму материи», — пояснили важность открытия в пресс-службе института.
Tcc+ стал единственным на текущий момент известным науке дважды очарованным тетракварком — он имеет в своем составе сразу два очарованных кварка, но не имеет очарованных антикварков. Вдобавок, это рекордсмен-долгожитель — время его жизни примерно в 10-500 раз больше частиц с похожей массой.
- Кварк – это фундаментальная частица в Стандартной модели, описывающей взаимодействие всех элементарных частиц.
- С точки зрения физики, весь окружающий мир устроен по принципу матрёшки: вещество состоит из молекул, молекулы из атомов, атомы из электронов и атомного ядра, а атомное ядро – из протонов и нейтронов.
- Долгое время считалось, что протоны и нейтроны – это элементарные частицы, однако затем выяснилось, что на самом деле их намного больше. Большая часть обнаруженных элементарных частиц сейчас описывается с помощью Стандартной модели, а многообразие входящих в неё «кирпичиков материи» иногда называют «зоопарком частиц».
- Также выяснилось, что сами протоны и нейтроны тоже делимы — они состоят их кварков, которые ученые классифицируют на шесть видов: верхние, нижние, истинные, прелестные, странные и очарованные.
- Тетракварк же — экзотическая элементарная частица, адрон, состоящий из двух кварков и двух антикварков. Экзотическими тетракварки называют, потому что изначально считалось, что адроны могут состоять или из пары кварк-антикварк (такой адрон называется мезоном), или из трех кварков (в этом случае адрон называется барионом; барионами являются, например, протон или нейтрон). Барионов и мезонов известно много, однако примерно 50 лет назад ученые предположили, что могут существовать адроны, которые состоят из четырех и даже пяти кварков — тетракварки и пентакварки. На данный момент экспериментально уже обнаружено 4 пентакварка и около 20 тетракварков. Tcc+ пополнил этот ряд.
Новооткрытая частица отличается сравнительно большими размерами, низкой плотностью и долгим временем жизни для тетракварков подобной массы. Оба этих свойства, как предполагают ученые, отражают ее уникальное внутреннее устройство, которое вызывает огромный интерес у теоретиков.
Источник: