Исслeдoвaтeли из Eврoпeйскoй oргaнизaции ядeрныx исслeдoвaний CERN, рaбoтaющиe нa Бoльшoм Aдрoннoм Кoллaйдeрe, oбнaружили новую элементарную частицу, которая до этого момента времени существовала только в теории. Эта частица, Xicc++, содержит в своем составе два тяжелых очарованных кварка и ее дальнейшее изучение приведет к лучшему пониманию природы некоторых фундаментальных физических сил.
Напомним нашим читателям, что кварки — это крохотные элементарные частицы, из которых состоят все более крупные частицы, из которых, в следующую очередь, состоит вся окружающая нас материя. Каждый барион (общее название для всех частиц нормальной материи) состоит из трех кварков, каждый из которых может относиться к одному из шести видов, называемых в науке «ароматом». Верхние и нижние кварки являются самыми легкими кварками, также существуют странные, очарованные, прелестные и истинные кварки, два последних из которых являются самыми тяжелыми.
В теории количество барионных частиц должно соответствовать количеству возможных комбинаций разных типов кварков. Но на практике количество таких частиц значительно меньше, в составе всех известных до последнего времени барионах наблюдался только один из тяжелых видов кварков. Недавно обнаруженная частица Xicc++ является первой частицей, которая состоит из двух тяжелых очарованных кварков и одного верхнего кварка, что дает этой частице массу в 3 621 МЭв, что в четыре раза превосходит массу протона.
«Находка бариона, содержащего два тяжелых кварка, крайне интересна для ученых. Эта частица является идеальным инструментом для исследований в области квантовой хромодинамики, теории, описывающей одну из четырех фундаментальных сил — силу сильных ядерных взаимодействий» — рассказывает Джованни Пассалева (Giovanni Passaleva), — «Знания о таких частицах позволят нам улучшить существующие теории и сделают наши научные прогнозы более точными».
Дальнейшими шагами, которые намерены предпринять ученые, станет изучение поведения частиц со столь необычным кварковым составом, а одним из аспектов этого поведения является последовательность распада частицы. Параллельно с этим ученые CERN будут производить поиски других барионов, в составе которых находятся два тяжелых кварка других ароматов.
«В отличие от обычных барионов, в которых три кварка выполняют сложный «танец» в непосредственной близости друг от друга, барионы с двумя тяжелыми кварками похожи на бинарную (двойную) звездную систему» — рассказывает Гай Уилкинсон (Guy Wilkinson), один из исследователей, — «Два тяжелых кварка играют роль двух вращающихся вокруг друг друга массивных звезд, а легкий кварк, словно планета, движется вокруг тяжелых кварков».
