Физики открыли экзотическую субчастицу, состоящую из пяти кварков

Физики из ЦЕРН в ходе экспериментов при высоких энергиях смогли обнаружить и таким образом окончательно подтвердить существование пентакварков - субатомных частиц, состоящих из четырех кварков и одного антикварка. Впервые теоретическое обоснование существования пентакварков было получено учеными из Петербургского института ядерной физики в 1997 году, а уже в 2003 году японским физиком Такаси Накано был проведен эксперимент, возможно, подтверждающий расчеты россиян.

Впрочем, все дальнейшие эксперименты демонстрировали противоречивые результаты. Предсказанные субчастицы были обнаружены на спектрометре LHCb (аббр. от Large Hadron Collider beauty experiment), который является малейшим детектором в распоряжении европейского центра ядерных исследований, более известного как CERN. Суть эксперимента заключалась в столкновении разогнанных протонов на энергиях до восьми тераэлектронвольт. Статистическая достоверность открытия по словам исследователей составляет до 9 стандартных отклонений.

Масса пентакварка оценивается приблизительно в 4,5 гигаэлектронвольт. Какими кварками образована данная субчастица ученым достоверно выяснить пока не удалось, однако комбинация из двух верхних кварков, одного нижнего, одного очарованного и антикварка является наиболее вероятной. Пентакварк стал первой экспериментально подтвержденной субатомной частицей с принципиально иной структурой, причем довольно экзотической.

До этого науке были известны только классические барионы, состоящие из трех кварков (например, протоны и нейтроны, составляющие основу атомных ядер) и мезоны, сложенные только из двух кварков. Возможные модели пентакварка: слева - экстремальная 5-ти кварковая разновидность адрона, справа - тесная пара барион-мезон. Пожалуй, самый интересный и одновременно самый сложный вопрос, который возникает в связи с открытием новой частицы - «Чем является пентакварк?».

Теоретически такая субчастица может быть образована тесной, но слабосвязанной парой барион-мезон либо являться экстремальной разновидностью короткоживущего адрона, который рождается только при очень больших энергиях и скоростях. Подробнее с данным исследованием, а также с другими новостями науки можно ознакомиться на официальном сайте ЦЕРНа. В ближайшее время публикация должна появиться в журнале Physical Review Letters.

globalscience.ru