31 июля 2021, суббота, 09:13
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.ДзенОдноклассники

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

На Большом адронном коллайдере открыли прелестно-странный барион

Большой адронный коллайдер
Большой адронный коллайдер
CERN

Ученые международной коллаборации CMS ( Compact Muon Solenoid) на Большом адронном коллайдере в ЦЕРН, куда входят исследователи из Московского физико-технического института, Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» и Физического института РАН, объявили об обнаружении нового резонанса — элементарной частицы, представляющей собой возбужденное состояние одного из адронов, то есть мезонов или барионов. Все резонансы существуют крайне непродолжительно: 10−22–10−24 секунд, поэтому они обнаруживаются только в ходе анализа вторичных частиц.

Учеными был впервые замечен резонанс Ξb(6100) прелестно-странного бариона. Оно распадается на основное состояние Ξb («кси бэ минус барион») и два пи-мезона противоположных зарядов. В работе были использованы данные протон-протонных столкновений, собранные на Большом адронном коллайдере в 2016–2018 годах. Статья с итогами исследования отправлена в журнал Physical Review Letters, ее препринт доступен на сайте arxiv.org. Кратко об открытии рассказывают пресс-релизы CMS и МФТИ.

Согласно современным представлениям, большинство частиц (адроны) состоит из кварков, которые группируются в пары кварк-антикварк (в мезонах) или по три кварка (в барионах). Разновидности («ароматы») кварков, различающиеся зарядом и массой, обозначаются прилагательными: верхний, нижний, странный, очарованный, прелестный и истинный кварки. Например, нейтрон состоит из одного верхнего (up) и двух нижних (down) кварков, а протон — из двух верхних и одного нижнего. Помимо этих, самых легких барионов, существует и множество других состояний, отличающихся кварковым составом, массой, временем жизни и другими характеристиками. Таким семейством являются и Ξb барионы (произносится «кси бэ барионы»), состоящие из верхнего или нижнего, а также странного (strange) и прелестного (beauty) кварков. Нейтральный Ξb барион, состоящий из набора кварков (u, b, s), называется Ξb0, а его партнер с отрицательным зарядом (d, b, s) называется Ξb («кси бэ минус барион») Эти частицы живут короткое время и не присутствуют в стабильной материи, окружающей нас, но могут быть получены в экспериментах по физике высоких энергий на Большом адронном коллайдере или других ускорителях.

Первые Ξb барионы наблюдались на ускорителе Тэватрон в США более десяти лет назад. Их масса составляла около 5800 МэВ. Однако среди этих частиц имеется множество различных так называемых возбужденных состояний. Их кварковое содержимое идентично, но в зависимости от конкретной конфигурации кварков внутри бариона они могут иметь разные массы и квантовые числа за счет энергии спинового, радиального или орбитального возбуждения. Именно такие частицы называются резонансами. Несколько таких возбужденных состояний с массами около 5950 или 6227 МэВ уже были обнаружены на Большом адронном коллайдере. Еще один из подобных резонансов был обнаружен в нынешнем исследовании в распаде на «простой» Ξb барион и два пиона.

В коллаборации CMS Московский физико-технический институт представлен лабораторией физики высоких энергий, которой руководит Тагир Аушев, член-корреспондент РАН. Работа лаборатории тесно связана с образовательной программой «Фундаментальные взаимодействия и физика элементарных частиц» Физтех-школы физики и исследований им. Ландау МФТИ под многолетним руководством академика РАН Михаила Данилова. Один из авторов работы, сотрудник лаборатории физики высоких энергий Кирилл Иванов так комментирует результаты: «Сильное взаимодействие отвечает за связь кварков внутри адронов и помогает предсказывать, как именно могут формироваться частицы. Обнаруженный нами новый прелестно-странный барион дает важный вклад в наше понимание сильного взаимодействия и поможет различным теоретическим моделям лучше рассчитывать свойства адронов, построить более точную спектроскопию их энергетических уровней».

«К этому результату мы шли почти два года, и поначалу было неочевидно, что на имеющейся статистике мы сможем эффективно восстановить и увидеть сигнал от нового бариона. Наша научная группа проделала большую работу по максимальному увеличению экспериментальной чувствительности. И как результат — новая частица обнаружена с большой статистической значимостью. Очень надеюсь, что впереди у нас много новых исследований в рамках эксперимента CMS», — объясняет старший научный сотрудник лаборатории физики высоких энергий и доцент МФТИ Руслан Чистов.

Обсудите в соцсетях

«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ МФТИ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Титан Юпитер акустика антибиотики античность антропогенез археология архитектура астероиды астронавты астрофизика бактерии бедность библиотеки биоинформатика биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера вакцинация викинги виноделие вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты клад климатология клонирование комары комета кометы компаративистика космос кошки культура культурология лазер лексика лженаука лингвистика льготы малярия мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеоклиматология палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы природа психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы путешествие пчелы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность собаки сон социология спутники средневековье старение старообрядцы стартапы статистика табак такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство цифровизация школа экзопланеты экология электрохимия эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Алексей Ананьев Дмитрий Козак Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад Солнечная система альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса вымирающие виды глобальное потепление грипп защита растений инвазивные виды информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология культурные растения междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция темная материя физическая антропология финансовый рынок черные дыры эволюция эволюция звезд эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество Европейская южная обсерватория жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PayPal PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика Top.Mail.Ru
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2021.