|
Впервые зафиксировали рождение троек псионов
|
|
|
|
Российские и зарубежные физики, работающие с детектором CMS в составе Большого адронного коллайдера, впервые зафиксировали формирование нескольких "троек" псионов, тяжелых нестабильных частиц, возникших в результате столкновений одиночных протонов. Результаты замеров ученых были опубликованы в статье в журнале Nature Physics.
|
|
|
|
"Мы обнаружили в данных с эксперимента CMS первые в истории свидетельства того, что столкновения пар протонов могут приводить к формированию "троек" псионов. За весь второй цикл работы БАК произошло лишь пять подобных событий, чье существование нам удалось однозначно подтвердить. Следы еще одного возможного рождения "тройки" псионов присутствуют в результатах наблюдений за потенциальными продуктами распадов этих частиц", - пишут исследователи.
|
|
|
|
Псионы представляют собой короткоживущие субатомные частицы, за чье случайное открытие в 1974 году американские физики Бертон Рихтер и Сэмьюэль Тинг получили в 1976 году Нобелевскую премию. Обнаружение псионов стало первым подтверждением существования так называемого "очарованного" кварка, что стало отправной точкой для начала новой эпохи в истории развития физики элементарных частиц.
|
|
|
По своей сути, псионы представляют собой пару из "очарованного" кварка и антикварка, соединенных друг с другом сильными ядерными взаимодействиями. Свойства этих частиц сейчас активно изучаются в рамках экспериментов на Большом адронном коллайдере. Также они являются одним из главных объектов интереса среди физиков, которые будут работать со строящейся российской установкой "Супер Чарм-Тау Фабрика", нацеленной на изучение свойств "очарованных" кварков и антикварков.
|
|
|
|
Российские и зарубежные физики, работающие с детектором CMS в составе Большого адронного коллайдера, обнаружили первые свидетельства того, что столкновения частиц высоких энергий могут в очень редких случаях приводить к возникновению своеобразных "троек" псионов. Ученые совершили это открытие при анализе данных, которые датчики CMS собирали во время второго цикла работы БАК, который стартовал в 2015 году и завершился в конце 2018 года, когда коллайдер был остановлен для модернизации.
|
|
|
|
За это время, как отмечают исследователи, внутри кольца ускорителя частиц произошло свыше 100 млрд столкновений протонов, небольшая, но значимая часть которых привела к формированию псионов. Когда физики детально изучили историю и время появления данных частиц, они обнаружили, что 15 из них возникли в одной и той же точке и в одно и то же время. Следы еще одного схожего события ученые обнаружили в данных по распадам тех частиц, которые могут возникать в результате распадов псионов.
|
|
|
|
Открытие "троек" псионов стало неожиданностью для физиков ЦЕРН, так как исследователи не предполагали, что столкновения одиночных протонов могут приводить к рождению сразу трех частиц, содержащих в себе "очарованный" кварк. Возможность их открытия на БАК, однако, ранее предсказывалась российскими и швейцарскими физиками-теоретиками, которые изучали взаимодействия большого числа кварков при столкновениях одиночных протонов.
|
|
|
|
Подтверждение этих предсказаний, по мнению исследователей, открывает дорогу для поиска других "троек" частиц в старых и новых данных с БАК. Последующее изучение этих экзотических продуктов столкновения протонов, как надеются физики, позволит ученым понять, как выглядит внутренняя структура протона и как взаимодействуют друг с другом присутствующие в нем легкие "верхние" и "нижние" кварки.
|
|
|
|
Источник
|
