Физики, работающие на детекторе CMS Большого адронного коллайдера, обнаружили ранее неизвестную частицу - возбужденный прелестный кси-барион. Работа будет опубликована в журнале Physical Review Letters. Препринт статьи доступен на сайте Корнельского университета, а краткое содержание эксперимента можно прочитать на сайте ЦЕРН.
Возбужденный прелестный кси-барион (Ξb *0), как и все барионы, в том числе протоны и нейтроны, состоит из трех кварков. Кварки имеют шесть сортов или «ароматов», и, сочетаясь в разных комбинациях, образуют наблюдаемые элементарные частицы.
Обнаруженный кси-барион состоит из верхнего прелестного и странного кварков. Отрицательные заряды прелестного и странного кварков (по трети заряда электрона) компенсируются положительным зарядом верхнего кварка (две трети заряда электрона), поэтому в целом частица электрически нейтральна.
Впервые нейтральный «прелестный» кси-барион был обнаружен физиками, работавшими на американском коллайдере Теватрон в июле 2011 года. Коллаборация CDF, работающая на одноименном детекторе ускорителя, измерила массу частицы, которая оказалась равна 5787,8 6 мегаэлектронвольт на квадрат скорости света (в физике частиц массу часто измеряют в единицах энергии - электронвольтах, 1 электронвольт соответствует 1,8 на 10 в минус 36-й степени килограммов, протон весит 938 мегаэлектронвольта, а электрон - 0,511 мегаэлектронвольта).
Теперь физики с помощью одного из детекторов Большого адронного коллайдера - детектора CMS - обнаружили нейтральный «прелестный» кси-барион в возбужденном состоянии. Это означает, что эта частица состоит из того же набора кварков, что и найденный коллаборацией CDF кси-барион в основном состоянии, но имеет значительно большую энергию, а значит и большую массу.
Измеренная на детекторе CMS масса возбужденного кси-бариона составила 5945 3 мегаэлектронвольта. Именно различие в массах позволяет физикам говорить об открытии не нового состояния, а новой частицы.
Детектор CMS (компактный мюонный соленоид), данные которого были использованы в данной работе - только один из детекторов столкновения частиц, установленных на БАК. Разные детекторы «специализируются» на поиске частиц разной массы с помощью разных технологий.
Недавно физики, работающие на БАК доложили о достижении рекордной светимости прибора - характеристики, отражающей частоту производимых столкновений, и скорость накопления экспериментальных данных.
Большой адронный коллайдер, сокращённо БАК - ускоритель заряженных частиц на встречных пучках, предназначенный для разгона протонов и тяжёлых ионов (ионов свинца) и изучения продуктов их соударений. Коллайдер построен в научно-исследовательском центре Европейского совета ядерных исследований (ЦЕРН), на границе Швейцарии и Франции, недалеко от Женевы. БАК является самой крупной экспериментальной установкой в мире. Руководитель проекта - Лин Эванс. В строительстве и исследованиях участвовали и участвуют более 10 тысяч учёных и инженеров из более чем 100 стран.
Большим назван из-за своих размеров: длина основного кольца ускорителя составляет 26 659 м; адронным - из-за того, что он ускоряет адроны, то есть тяжёлые частицы, состоящие из кварков; коллайдером (англ. collider - сталкиватель) - из-за того, что пучки частиц ускоряются в противоположных направлениях и сталкиваются в специальных точках столкновения.
По материалам РИА Новости, Lenta.ru
