Працюючі на Великому адронному колайдері фізики відкрили нову частку, точніше збуджений стан нейтрального "чарівного" ксі-баріони, в якому він значно важчий, ніж в основному стані.
Баріонами називають частинки, що складаються з трьох кварків, в їх число входять протон (два верхніх (u) кварка і один нижній (d)) і нейтрон (два нижніх і один верхній), з яких складається весь спостережуваний світ.
Ксі-баріони складаються з одного верхнього або нижнього одного кварка і двох більш важких кварків. Нейтральний "чарівний" ксі-баріон складається з одного верхнього, одного "дивного" (s) кварка і одного "чудового" (b) кварка. "Чарівний" і "дивний" кварки заряджені негативно, величина заряду кожного з них становить третину заряду електрона, а верхній кварк заряджений позитивно на дві третини заряду електрона. В результаті частка в цілому електрично нейтральна.
Вперше нейтральний "чарівний" ксі-баріон був виявлений фізиками, що працювали на американському колайдері Теватрон в липні 2011 року. Колаборація CDF, що працює на однойменному детекторі прискорювача, зміряла масу частинки, яка виявилася дорівнює 5787,8 6 мегаелектронвольт на квадрат швидкості світла (у фізиці частинок масу часто вимірюють в одиницях енергії - електронвольт, 1 електронвольт відповідає 1,8 на 10 в мінус 36 - го ступеня кілограмів, протон важить 938 мегаелектронвольт, а електрон - 0,511 мегаелектронвольт).
Тепер фізики за допомогою одного з детекторів Великого адронного коллайдера - детектора CMS - виявили нейтральний "чарівний" ксі-баріон в збудженому стані. Це означає, що ця частка складається з того ж набору кварків, що і знайдений колаборацією CDF ксі-баріон в основному стані, але має значно більшу енергію, а значить і більшу масу.
Виміряна на детекторі CMS маса порушеної ксі-баріони склала 5945 3 мегаелектронвольт. Саме різниця в масах дозволяє фізикам говорити про відкриття не нового стану, а нової частинки.
Вона була виявлена в даних, зібраних детектором CMS в 2011 році. Збуджений нейтральний "чарівний" ксі-баріон - нестабільна частинка. Вона майже миттєво розпадається на інші частинки, залишаючи, в кінцевому рахунку, протон, два мюона і три півонії.
Дані про параметри цих "результуючих" частинок і дозволили вченим зробити висновки про народження порушеної ксі-баріонів.
Читайте також:
Пучки протонів у Великому адронному колайдері досягли рекордної енергії
Вчені отримали більше впевненості в існуванні бозона Хіггса
Японія побудує найбільший у світі коллайдер
CERN скасував упіймання бозона Хіггса і суперсиметрії
