Физики впервые измерили квантовые свойства семейства тетракварков
Коллаборация CMS на Большом адронном коллайдере (БАК) впервые измерила квантовые свойства семейства экзотических частиц — тетракварков, состоящих полностью из очарованных кварков.
Иллюстрация тетракварка, состоящего из двух очарованных кварков и двух очарованных антикварков. Автор: CERN
Эти частицы, известные как X(6600), X(6900) и X(7100), где число в скобках указывает приблизительную массу в миллионах электронвольт, были обнаружены в последние годы. Их природа оставалась неясной: они могли быть как тесно связанными тетракварками, так и рыхлыми парами обычных адронов.
Учёные проанализировали данные детектора CMS, собранные в период с 2016 по 2018 год. Изучая распад каждой частицы X на два J/psi-мезона, которые, в свою очередь, распадаются на мюоны, физики измерили три ключевых квантовых свойства: спин, чётность и зарядовое сопряжение.
Для всех трёх тетракварков чётность и зарядовое сопряжение оказались равны 1, а спин соответствовал значению 2. Эти результаты накладывают ограничения на возможную внутреннюю структуру частиц и указывают на то, что они с большей вероятностью являются тесно связанными тетракварками, а не рыхлыми молекулами из адронов.
«Хотя наши результаты не определяют окончательно внутреннюю структуру этих экзотических адронов, они подтверждают гипотезу тесно связанных тетракварков», — говорит один из ведущих авторов анализа Андрей Грицан.
Исследование, опубликованное в журнале Nature, является важным шагом в понимании сильного ядерного взаимодействия — фундаментальной силы, которая связывает кварки не только в экзотические частицы, но и в протоны и нейтроны, составляющие ядра атомов.
Учёные ожидают, что с новыми данными от текущего третьего сеанса работы БАК и будущего Высокосветительного БАК понимание природы этих тяжёлых частиц будет углублено.
0 комментариев