Ученые открыли новую частицу с четырьмя ароматами

Международный коллектив ученых, включающий российских физиков, объявил об открытии новой элементарной частицы тетракварка. Она состоит из четырех кварков.

Как известно, сами кварки не наблюдаются в свободном состоянии, но входят в состав различных частиц, например, протона, нейтрона, мезона. Протоны и нейтроны содержат в себе три кварка, а мезоны - два.

Впервые о тетракварках, состоящих из четырех частиц, было сообщено японскими учеными в 2003 году, однако эти заявления вызывали сомнения. Только 2014 году на Большом адронном коллайдере был официально открыт тетракварк, а в 2015 году был обнаружен пентакварк состоящий из пяти частиц.

А только что ученые, которые участвуют в анализе экспериментов на американском коллайдере Теватрон, объявили об открытии нового тетракварка. Причем это не просто очередной тетракварк. Дело в том, что в настоящее время известно 6 разных типов ("ароматов) кварков. Ранее открытые тетракварки содержат, по крайней мере, два кварка с одинаковым "ароматом". Новая частица от них кардинально отличается: все ее четыре кварка имеют разные "ароматы": u (верхний), d (нижний), s (странный) и b (прелестный).

Теперь ученые исследуют различные свойства новой частицы. В частности, они пытаются ответить на вопрос, как четыре кварка связаны между собой. То ли они образуют единый плотный шар, то ли это две пары сильно связанных кварков, вращающиеся на некотором расстоянии друг от друга. Среди авторов открытия представители 75 институтов из 18 стран, среди которых пять представляют Россию (ИЯФ СО РАН, ИТЭФ, МГУ, ИФВЭ, ПИЯФ).

Комментарий

Эдуард Босс, доктор физико-математических наук НИИ ядерной физики МГУ:

- Важно подчеркнуть, что тетракварк был предсказан Стандартной моделью. Она описывает все ныне известные элементарные частицы и предсказывает новые. Тетракварки рождаются в коллайдере при столкновении протонов и антипротонов. Согласно теории эти частицы должны распадаться на так называемый Bso мезон и пи-мезон. Именно по этим продуктам распада ученые и пришли к "первоисточнику" - тетракварку.

Это серьезное открытие, но оно должно быть подтверждено другими экспериментами. Бывали случаи, когда Теватрон выдавал некий сенсационный результат, а потом он не подтверждался другими исследованиями. Конечно, надо отдать должное ученым, которые пять лет после остановки в 2011 году коллайдера Теватрон упорно вели анализ результатов этих экспериментов.