Результати роботи представили 5 липня 2022 року на семінарі CERN. Відкриття стосується нового виду пентакварків і двох тетракварків. Вони допоможуть фізикам краще зрозуміти, як кварки зв’язуються разом у складні частинки.
Цікаво Великий адронний колайдер розженуть до рекордних показників – старт у прямому ефірі
Деталі відкриття
Кварки є елементарними й фундаментальними частинками матерії. Простіше кажучи – з них складається все. Класифікують їх за шістьма видами: нижній, верхній, дивний, чарівний, красивий і справжній. Зазвичай вони об’єднуються в групи з двох і трьох, утворюючи адрони – наприклад, протони та нейтрони, які своєю чергою складають атомні ядра.
У деяких випадках також можуть об’єднуватися по чотири та п'ять кварків, відомі як тетракварки та пентакварки відповідно. Ці екзотичні адрони були передбачені теоретиками приблизно 60 років тому, одночасно зі звичайними адронами, але лише порівняно недавно, за останні 20 років, вони були виявлені за допомогою колайдера та інших експериментів. Більшість екзотичних адронів, відкритих за останні два десятиліття, є саме тетракварками або пентакварками.
Відкриття, оголошені сьогодні колаборацією LHCb, включають нові види екзотичних адронів.
- Перший тип є пентакварком, що складається з чарівного кварка та чарівного антикварка, а також верхнього, нижнього та дивного кварків. Це перший знайдений пентакварк, який містить дивний кварк.
- Другий вид – подвійно електрично заряджений тетракварк. Він складається з чарівного кварка, дивного антикварка, а також верхнього та нижнього антикварків.
- Поряд із ним виявили ще один тетракварк, який є аналогічним попередньому, однак він не несе в собі електричного заряду. Заявляють, що це перша пара тетракварків, коли-небудь виявлена фізиками.
Пара тетракварків, виявлених вченими / Фото CERN
Що більше аналізів ми проводимо, то більше видів екзотичних адронів знаходимо. Ми є свідками періоду відкриттів, подібного до 1950-х років, коли почали відкривати "зоопарк частинок" адронів, що зрештою призвело до кваркової моделі звичайних адронів у 1960-х. Ми створюємо "зоопарк частинок 2.0",
— каже Нільс Тюнінг із команди LHCb.
Деякі теоретичні моделі описують екзотичні адрони як окремі одиниці міцно зв’язаних кварків, тоді як інші моделі розглядають їх як пари стандартних адронів, зв’язаних у молекулярну структуру. Тому пошук нових типів тетракварків і пентакварків, а також вимірювання їхніх властивостей допоможе теоретикам розробити єдину модель екзотичних адронів і зрозуміти, чи є ці частинки одним, іншим або обома.