Физики обнаружили новую элементарную частицу — тетракварк

Коллайдер «Теватрон». Фото: Reidar Hahn/Fermilab

Исследователи, работающие с данными коллайдера «Теватрон», обнаружили тетракварк, частицу, существование которой ранее было предсказано лишь теоретически. Она состоит из двух пар кварк-антикварк, причем все составляющие ее кварки — разных типов.

В Стандартной модели есть три группы частиц: кварки, лептоны и калибровочные бозоны, отвечающие за три фундаментальных взаимодействия — сильное, слабое и электромагнитное. Ядра атомов всех веществ состоят из кварков. Кварки не разлетаются в разные стороны, потому что их скрепляют глюоны — переносчики сильного взаимодействия. Составные частицы, которые состоят из одного кварка и одного антикварка, склеенных глюонами, называются мезонами.

Ранее физики предполагали существование частиц, тетракварков, состоящих из двух пар кварк-антикварк. В прошлом году на Большом адронном коллайдере был найден их близкий «родственник» — пентакварк. Теперь исследователи, в том числе специалисты из России, проанализировали полный набор данных, собранных коллайдером «Теватрон» в 2002—2011 годах. Остановленный в 2011 году коллайдер был вторым по мощности после БАК.

Исследователи искали распады, в которых образуются Bs-мезоны и пи-мезоны. Bs-мезон состоит из странного кварка и прелестного антикварка, а пи-мезон — из верхнего и нижнего кварка и антикварка. Физики обнаружили частицу, которая распадается на Bs-мезоны и пи-мезоны и, следовательно, состоит из двух пар кварк-антикварк, причем все четыре кварка — разных ароматов.

Новая частица получила название X(5568). Ее структура пока неясна: ученые предполагают, что составляющие ее кварки и антикварки могут держаться все вместе или образовывать две пары, вращающиеся друг вокруг друга.

О результатах работы сообщается в пресс-релизе коллаборации DZero, научная статья размещена в электронной библиотеке Корнелльского университета.
Теги:

Читать еще на Чердаке: