28 июня 2016 года, в ходе проведения очередных исследований на Большом Адронном Коллайдере, датчики эксперимента LHCb зарегистрировали факт появления трех новых экзотических частиц и четвертой подобной частицы, о существовании которой было известно ранее. Экзотическая природа этих частиц заключается в том, что они состоят из четырех кварков, двух кварков и двух антикварков, фундаментальных «кирпичиков», из которых состоит вся окружающая нас материя. Эти частицы, называемые тетракварками, были включены в широкую категорию экзотических частиц, а теоретическая интерпретация их природы является объектом дополнительных исследований.
Кварковая модель, разработанная в 1964 году физиками Марри Гелл-Ман (Murray Gell-Mann) и Джорджем Цвейгом (George Zweig), является на сегодняшний день самой точной и полной системой классификации адронов (сложных частиц), она является одной из составных частей Стандартной Модели физики элементарных частиц. В кварковой модели все частицы классифицируются по их кварковому «содержимому», к примеру, все адроны состоят из различных комбинаций пары кварк-антикварк (мезоны) или комбинаций трех кварков (барионы). Но в течение последнего десятилетия были получены доказательства существования частиц, состоящих более чем из трех кварков, к примеру, в 2009 году была найдена частица X (4140).
Однако, параметры частицы X (4140) не были точно определены даже после ее обнаружения, это удалось сделать несколько позже только ученым эксперимента LHCb, оборудование которого обеспечивает достаточно высокую точность измерений. Новые данные окажут большое влияние на область теоретической физики и позволяют исключить некоторые из предложенных теорий, касающихся природы этих экзотических частиц.
В то время, как ученым уже удавалось наблюдать появление тетракварка X (4140), то новым частицам X(4274), X(4500) и X(4700), имеющим большую массу, до последнего времени удавалось ускользать от внимания ученых. Но самым интересным является тот факт, что все эти четыре частицы имеют абсолютно одинаковое кварковое «наполнение», они отличаются друг от друга только внутренним строением, которое определяет их разницу в массе, энергии и в значениях квантовых параметров.
Новые частицы были «пойманы за руку» во время наблюдений за процессом распада B+ мезона на мезоны других типов. В ходе этого процесса появляется множество промежуточных частиц, а новые частицы были обнаружены благодаря совмещению набора данных, полученного в ходе первого периода работы коллайдера (2010-1012 г.) и данных, полученных в последнее время при работе коллайдера на новом уровне мощности.
