Работающие на Большом адронном коллайдере физики открыли новую частицу, точнее возбужденное состояние нейтрального "прелестного" кси-бариона, в котором он значительно тяжелее, чем в основном состоянии, сообщает коллаборация CMS.
Большой адронный коллайдер «поймал» новую частицу
Обращаем ваше внимание, что статье более пяти лет и она находится в нашем архиве. Мы не несем ответственности за содержание архивов, таким образом, может оказаться необходимым ознакомиться и с более новыми источниками.
Барионами называют частицы, состоящие из трех кварков, в их число входят протон (два верхних (u) кварка и один нижний (d)) и нейтрон (два нижних и один верхний), из которых состоит весь наблюдаемый мир.
Кси-барионы состоят из одного верхнего или одного нижнего кварка и двух более тяжелых кварков. Нейтральный "прелестный" кси-барион состоит из одного верхнего, одного "странного" (s) кварка и одного "прелестного" (b) кварка. "Прелестный" и "странный" кварки заряжены отрицательно, величина заряда каждого из них составляет треть заряда электрона, а верхний кварк заряжен положительно на две трети заряда электрона. В результате частица в целом электрически нейтральна.
Впервые нейтральный "прелестный" кси-барион был обнаружен физиками, работавшими на американском коллайдере Теватрон в июле 2011 года. Коллаборация CDF, работающая на одноименном детекторе ускорителя, измерила массу частицы, которая оказалась равна 5787,8 6 мегаэлектронвольта на квадрат скорости света (в физике частиц массу часто измеряют в единицах энергии — электронвольтах, 1 электронвольт соответствует 1,8 на 10 в минус 36-й степени килограммов, протон весит 938 мегаэлектронвольт, а электрон — 0,511 мегаэлектронвольта).
Теперь физики с помощью одного из детекторов Большого адронного коллайдера — детектора CMS — обнаружили нейтральный "прелестный" кси-барион в возбужденном состоянии. Это означает, что эта частица состоит из того же набора кварков, что и найденный коллаборацией CDF кси-барион в основном состоянии, но имеет значительно большую энергию, а значит, и большую массу.
Измеренная на детекторе CMS масса возбужденного кси-бариона составила 5945 3 мегаэлектронвольта. Именно различие в массах позволяет физикам говорить об открытии не нового состояния, а новой частицы.
Она была обнаружена в данных, собранных детектором CMS в 2011 году. Возбужденный нейтральный "прелестный" кси-барион — нестабильная частица. Она почти мгновенно распадается на другие частицы, оставляя, в конечном счете, протон, два мюона и три пиона.
Данные о параметрах этих "результирующих" частиц и позволили ученым сделать выводы о рождении возбужденного кси-бариона.
Результаты исследования будут опубликованы в журнале Physical Review Letters.
