Хиты продолжают поступать из Национальной ускорительной лаборатории Ферми Министерства энергетики. До сих пор в этом месяце лаборатория объявила об открытии редкого одиночного верхнего кварка, а затем сузила разрыв - фактически вдвое - для массы неуловимой бозонной частицы Хиггса, или «божьей частицы», которая, как считается, дала всем другим частицам их масса.
Теперь ученые обнаружили новую, совершенно не теоретизированную частицу, которая ставит под сомнение то, что, по мнению физиков, они знали о том, как кварки объединяются в материю. Они называют его Y (4140), отражая его измеренную массу в 4140 мега-электрон-вольт.
«Должно быть, мы пытаемся что-то сказать нам», - сказал Якобо Кенигсберг из Университета Флориды, представитель группы детекторов коллайдеров Fermilab. «Пока мы не уверены, что это такое, но будьте уверены, что мы будем продолжать слушать».
Материя, как мы знаем, состоит из строительных блоков, называемых кварками. Кварки соединяются друг с другом различными хорошо известными способами для создания других частиц: мезонов, состоящих из пары кварк-антикварк, и барионов, состоящих из трех кварков.
Но недавно электрон-позитронные коллайдеры в Национальной ускорительной лаборатории SLAC в Стэнфорде и японской лаборатории KEK показали примеры составных кварковых структур - названныхИкс а такжеYчастицы - это не обычные мезоны, а барионы. И теперь коллайдерный детектор в Fermilab (CDF) нашел доказательства для частицы Y (4140).
Частица Y (4140) распадается на пару других частиц, J / psi и phi, что указывает физикам на то, что это может быть композиция кварков очарования и античарма. Однако характеристики этого распада не соответствуют обычным ожиданиям для такой косметики. Другими возможными интерпретациями, выходящими за рамки простой структуры кварк-антикварк, являются гибридные частицы, которые также содержат глюоны или даже четырехкварковые комбинации.
Ученые из Fermilab наблюдали частицы Y (4140) при распаде гораздо более распространенной частицы, содержащей донный кварк, называемый B + -мезон. Просеяв триллионы протон-антипротонных столкновений с Tevatron Фермилаба, они обнаружили небольшую выборку мезонов B +, которые распались неожиданным образом. Дальнейший анализ показал, что B + -мезоны распадаются на Y (4140).
Частица Y (4140) является новейшим членом семейства частиц с похожими необычными характеристиками, наблюдавшимися в последние несколько лет экспериментаторами на Tevatron Fermilab, а также в KEK и лаборатории SLAC, которая работает в Стэнфорде благодаря партнерству с США. Министерство энергетики.
«Мы поздравляем CDF с первым свидетельством нового неожиданного состояния Y, которое распадается на J / PSI и PHI», - сказал японский физик Масанори Ямаути, представитель KEK. «Это состояние может быть связано с состоянием Y (3940), обнаруженным Белль, и может быть другим примером экзотического адрона, содержащего кварки очарования. Мы попытаемся подтвердить это состояние в наших собственных данных Belle ».
Физики-теоретики пытаются расшифровать истинную природу этих экзотических комбинаций кварков, которые выходят за рамки нашего современного понимания мезонов и барионов. Тем временем экспериментаторы с радостью продолжают искать больше таких частиц.
«Мы опираемся на наши знания по частям, - сказал представитель Fermilab Роб Розер, - и с достаточным количеством деталей мы поймем, как эта головоломка совмещается».
Наблюдение Y (4140) является предметом статьи, представленной CDF Письма о физическом обзоре эта неделя. Помимо объявления Y (4140), сотрудничество в рамках эксперимента CDF представляет более 40 новых результатов на конференции Moriond по квантовой хромодинамике в Европе на этой неделе, в том числе открытие электрослабого производства топ-кварков и новый предел для бозона Хиггса, совместно с экспериментаторами из сотрудничества Fermilab's DZero.
Источник: Фермилаб
