RW Space

Ученые на Большом адронном коллайдере (БАК) продолжают открывать экзотические частицы, которых мы никогда раньше не видели. Последнее, что было замечено в экспериментах, — это первый пентакварк, содержащий странный кварк.

Если вы плохо знакомы с кварками, они представляют собой субатомные строительные блоки, из которых состоит материя, а странный кварк — один из них. шести разных типов: верх, низ, верх, низ, очарование и странность. Например, как в протонах, так и в нейтронах вы преимущественно найдете три кварка.

Еще в 2015 году эксперименты на БАК подтвердили существование пентакварков, или четырех кварков и одного антикварка, связанных вместе. Это произошло примерно через 50 лет после того, как ученые впервые начали теоретизировать их существование.

Дальнейшие исследования, опубликованные в 2019 году, выявили основную структуру пентакварков: как и предполагалось, они состоят из мезона (кварка и антикварка). пара) и барион (набор из трех кварков).

Теперь команда LHC наткнулась на новую комбинацию пентакварков. Он содержит один очарованный кварк, верхний кварк, нижний кварк и странный кварк, а также очарованный антикварк (антивещество, противоположный заряд, эквивалентный очарованному кварку).

Для этого требуются очень сложные вычисления. обнаруживать эти новые частицы, как только БАК запускает процессы высокоскоростных столкновений. Алгоритмы сортируют разбросанные обломки, чтобы найти какие-либо структуры, которые могут представлять новые частицы.

Распад этих частиц, составные части, на которые они распадаются, затем анализируются, чтобы увидеть, действительно ли мы имеем дело с что-то совершенно новое — и необходимо соблюдать различные пороги статистической значимости.

БАК был использован для открытия десятков подобных экзотических частиц, названных так потому, что они выходят за рамки двухкварковых и трехкварковых структур. Они помогают ученым понять основные строительные блоки существования и то, как эти блоки взаимодействуют друг с другом.

В частности, исследователи стремятся выйти за рамки Стандартной модели физики, пытаясь объяснить некоторые аномалии в это то, что все еще существует. Например, это не объясняет темную материю, что говорит о том, что есть фундаментальные явления, которые нам еще предстоит наблюдать и открывать.

27-километровый (17-мильный) БАК продолжает совершенствоваться. с точки зрения его мощности и эффективности, и мы можем ожидать еще много прорывов в будущем — возможно, даже затмить открытие бозона Хиггса в 2012 году.

Первоначально об исследовании было объявлено на ICHEP 2022. Международная конференция по физике высоких энергий в Италии и должна быть опубликована в Physical Review Letters.