Физики, которые работают на Большом адронном коллайдере, обнаружили свидетельства существования экзотического мезона X(3872), который не вписывается в кварковую модель. Как сообщает Naked science, исследование этой частицы может помочь понять процессы, которые происходили в первые мгновения существования Вселенной.
До того, как сформировались стабильные частицы, миллионные доли секунды после Большого взрыва, материя Вселенной представляла собой горячую кварк-глюонную плазму. В ней сталкивались элементарные частицы, которые создавали короткоживущие комбинации. Одна из них – «частица Х», которая не вписывается в существующую кварковую модель из-за необычных квантовых чисел. В новом исследовании ученые впервые показали, что «частицы X» могут образовываться при столкновениях релятивистских тяжелых ионов, а именно — ионах свинца.
Впервые физики наблюдали «частицу Х» в 2003 году, но тогда времени существования этих частиц не хватило, чтобы изучить их структуру. Ученые предположили, что частицу можно воссоздать и более тщательно изучить в кварк-глюонной плазме.
В ходе нового исследования ученые проводили измерения на одном из двух детекторов Большого адронного коллайдера - компактном мюонном соленоиде (англ. Compact Muon Solenoid — CMS).
Для обработки данных более чем о 13 миллиардах столкновениях ионов свинца, каждое из которых произвело десятки тысяч частиц, использовали методы машинного обучения. Алгоритм научили выделять характерные для «частиц X» закономерности распада: дело в том, что через короткое время после образования частицы разлетаются на составляющие их части, и картина этого распада уникальна для «частиц X».
Ученые смогли выделить 100 «частиц Х». Пока исследователи точно не знают, из чего состоит X(3872): это либо компактный тетракварк, либо совершенно новый тип частиц, состоящий не из атомов, а из двух слабосвязанных мезонов, которые сами состоят из двух кварков.
Подписывайтесь на наш Telegram-канал с новостями технологий и культуры.
Ранее физики, которые работают на генераторе CMS Большого адронного коллайдера, впервые смогли измерить время жизни бозона Хиггса. Оно совпало со временем, предсказанным Стандартной моделью.