Сегодня - 25.03.2019

В ЦЕРН обнаружена новая частица, которая уточнит кварковую модель

28 февраля 2019
 
Коллаборация LHCb (CERN, Европейская организация по ядерным исследованиям), в которую входят Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН и Новосибирский государственный университет, сообщила об открытии нового состояния c-кварка и анти-c-кварка — частицы ψ3(1D). Экспериментальное наблюдение этой частицы позволило закрыть один из пробелов в кварковой модели. 
 
Результаты были представлены на Международном совещании по электрон-позитронным столкновениям в области энергии от Phi до Psi, которое проходит в ИЯФ СО РАН с 25 февраля по 1 марта 2019 года.
 
Кварковая модель —  часть Стандартной модели, описывающая сильные взаимодействия. В частности, возможные состояния очарованных кварков и очарованных антикварков (c-кварков и анти-c-кварков). Многие состояния кварковой модели уже наблюдались экспериментально, и их свойства определены с высокой точностью.
 
Связанным состоянием c-кварка и анти-c-кварка является чармоний, самым легким чармонием считается джи-пси-мезон (J/ψ-мезон). «Чармоний — это очень большой класс частиц, среди которых известно более 20 состояний. Здесь есть и белые пятна —  частицы, которые предсказываются моделью, однако не наблюдаются в эксперименте. Много лет их искали, но не находили, — рассказывает сотрудник коллаборации LHCb, старший научный сотрудник Института теоретической и экспериментальной физики имени А. И. Алиханова Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» кандидат физико-математических наук Иван Михайлович Беляев. — Сигнал от частицы, который мы увидели, обладал удивительным свойством — он был очень узким, хотя для частиц с данной массой типичная ширина должна быть в 10—20 раз больше. В течение полугода мы проверяли, не ошиблись ли. Но теперь уже точно есть повод для радости — это та самая частица, которою долгое время не удавалось обнаружить».
 
По словам старшего научного сотрудника ИЯФ СО РАН, заведующего кафедрой физико-технической информатики ФФ НГУ, сотрудника коллаборации LHCb кандидата физико-математических наук Павла Петровича Кроковного, наблюдаемая масса и узкая ширина позволяют говорить об обнаружении нового состояния чармония со спином 3, которое ранее не наблюдалось ни в одном эксперименте. Однако массы и ширины недостаточно, чтобы идентифицировать частицу полностью, поэтому необходимо продолжать набор статистики.
 
В физике высоких энергий принято верифицировать результаты в независимых экспериментах на других установках. Параллельно с экспериментами на LHCb проверять вероятность рождения ψ3(1D) будут также в эксперименте Belle II в Японии, где происходит столкновение электронов и позитронов. «Мы ждем, что эксперимент Belle II, в котором одну из главных ролей играет группа из ИЯФ СО РАН, не увидит ψ3(1D). Но для нас это будет положительным результатом. Дело в том, что частицы со спином 3 и не должны рождаться в эксперименте с электрон-позитронным столкновением. Ее отсутствие будет означать, что мы на LHCb видим ту самую частицу. 11 марта на Belle II начнется набор данных на модернизированном коллайдере SuperKEKb», — добавил Иван Беляев.
 
Пресс-служба ИЯФ СО РАН
Поделись с друзьями: 
 

comments powered by HyperComments

Система Orphus