Experiment LHCb s radosťou oznámil pozorovanie novej častice s dvoma ťažkými kvarkami

Ženeva, 6. júla 2017. Dnes na EPS konferencii o fyzike vysokých energií v Benátkach oznámil  LHCb experiment na urýchľovači LHC v CERNe pozorovanie novej častice Ξcc++ (Xicc++), ktorá obsahuje dva c (šarmové) kvarky a jeden u kvark. Existencia tejto častice z rodiny baryónov bola očakávaná súčasnými teóriami, ale  fyzici hľadali takéto baryóny s dvoma ťažkými kvarkami mnoho rokov. Hmotnosť novej častice je asi 3621 MeV, čo je takmer štyrikrát viac ako hmotnosť najznámejšieho baryónu, protónu. Je to prvýkrát čo bola takáto častica jednoznačne pozorovaná.

 

Takmer všetka hmota, ktorú vidíme okolo nás je z baryónov, čo sú bežné častice zložené z troch kvarkov. Najznámejšími sú protóny a neutróny. Avšak existuje šesť druhov kvarkov a teoreticky je možných veľa rôznych kombinácií, ktoré by mohli vytvoriť iné druhy baryónov. Doposiaľ pozorované baryóny obsahujú najviac jeden ťažký kvark.

 

"Nájdenie baryónu s dvoma ťažkými kvarkami je veľmi zaujímavé, pretože nám poskytne jedinečný nástroj na ďalšie skúmanie kvantovej chromodynamiky, teórie, ktorá opisuje silnú interakciu - jednu zo štyroch fundamentálnych síl," povedal Giovanni Passaleva, nový hovorca kolaborácie LHCb. "Tieto častice nám pomôžu zlepšiť predpovede našich teórií."

 

"Na rozdiel od iných baryónov, v ktorých tri kvarky konajú komplikovaný tanec okolo seba navzájom, baryón s dvoma ťažkými kvarkami by sa mal správať ako planetárny systém, v ktorom dva ťažké kvarky hrajú úlohu ťažkých hviezd, ktoré obiehajú navzájom okolo seba, kým ľahký kvark obieha okolo tohoto binárneho systému," dodal Guy Wilkinson, bývalý hovorca kolaborácie.

 

Meranie vlastností častice Ξcc++  nám pomôže zistiť ako sa správa systém dvoch ťažkých kvarkov a jedného ľahkého kvarku. Dôležité kľúče môžeme získať presným meraním produkčných a rozpadových mechanizmov a doby života novej častice.

 

Pozorovanie nového  baryónu bolo náročné a podarilo sa vďaka vysokej produkcii ťažkých kvarkov na LHC a výnimočným schopnostiam experimentu LHCb, ktorý dokáže identifikovať rozpadové produkty s vynikajúcou účinnosťou.  Ξcc++ baryón bol identifikovaný cez svoj rozpad na  Λc+ baryón a tri ľahšie mezóny K-, π+ a π+.

 

Pozorovanie Ξcc++ na LHCb dvíha očakávania, že budú objavení aj ďalší predstavitelia rodiny baryónov s dvoma  ťažkými kvarkami, na ktorých sa teraz sústredí hľadanie na LHC.

 

Tento výsledok je založený na dátach pri energii 13 TeV nazbieraných v priebehu behu 2 na LHC. Kolaborácia poslala článok o objave do časopisu Physical Review Letters (dostupný tu).

 

Späť