.
О проекте
Нас блокируют. Что делать?

Зарегистрироваться | Войти через:

Политзеки | Свобода слова | Акции протеста | Беларусь
Читайте нас:
На основном сайте Граней: https://graniru.org/Society/Science/m.64748.html

статья Получен первый "очарованный" пентакварк

<a href=mailto:borisov@grani.ru class=anons12>Максим Борисов</a>, 24.03.2004
Зависимость числа событий от энергии столкновений и узкий пик ("резонанс") в районе 3099 МэВ. Иллюстрация с сайта www.desy.de
Зависимость числа событий от энергии столкновений и узкий пик ("резонанс") в районе 3099 МэВ. Иллюстрация с сайта www.desy.de
Реклама

Физики из немецкой лаборатории DESY (Deutsches Elektronen-Synchrotron) обнаружили новый экзотический тип субатомных частиц - первый пентакварк ("pentaquark"), имеющий в своем составе "чармированный" (или "очарованный" - charm) кварк. Свидетельство существования такого "чармированного пентакварка" с массой около 3,1 ГэВ нашла международная коллаборация H1 в ходе экспериментов по электрон-протонным столкновениям на ускорителе HERA (Hadron-Electron Ring Accelerator длиною 6,3 км) в Гамбурге, однако эксперимент ZEUS на том же ускорителе HERA пока не подтвердил этих наблюдений (arXiv.org/abs/hep-ex/0403017).

Кварки и антикварки имеют шесть различных разновидностей или "ароматов": "верхний" (up), "нижний" (down), "странный" (strange), "очарованный" (или "чармированный", charm), "красивый" (beauty или bottom) и "истинный" (truth или top), - и обычно объединяются в пары или троицы, формируя другие частицы - мезоны и барионы. Мезоны содержат кварк и антикварк, в то время как барионы содержат три кварка или три антикварка. Протон, например, содержит два "верхних" кварка и "нижний" кварк, в то время как отрицательный каон (ка-мезон) содержит странный кварк и антикварк.

Только в самые последние годы появились свидетельства того, что ряд частиц, состоящих из кварков, не ограничивается лишь "парами" и "троицами" - были получены частицы, состоящие из четырех кварков (тетракварки) - Ds (2317) и X (3872) - и частицы, содержащие пять кварков. Первый пентакварк состоял из двух "верхних" кварков, двух "нижних" и одного "странного" антикварка, что сразу подвигло теоретиков на предсказание существования и других типов пентакварков, содержащих более тяжелые типы частиц, например "чармированного" кварка (который приблизительно в 10 раз массивнее "странного" кварка). Первый пентакварк распадался на мезон и нейтрон за 10-20 с.

Группа H1, работающая на HERA, действительно зарегистрировала события, в ходе которых в результате электрон-протонных столкновений рождался D*--мезон (содержит "нижний" кварк и "чармированный" антикварк), находящийся в возбужденном состоянии, и протон (или их соответствующие античастицы). Объединение этих частиц дает искомого экзота. Когда была получена зависимость числа таких событий от энергии столкновений, то на полученном графике удалось рассмотреть узкий пик ("резонанс") в районе 3099 МэВ. Этот пик как раз и соответствует рождению частицы с такой массой, которая содержит два "верхних" кварка, два "нижних" и один "чармированный" антикварк, - или эквивалентной ей античастицы. Полученная частица распадалась за 10-23 с. Новый экзотический пентакварк обладает квантовым параметром, называемым угловым моментом, именно поэтому его было сложнее получить, чем мезон, лишенный углового момента. Причем масса полученной частицы оказалась выше предсказанной, что, понятно, бросает вызов теоретикам. Впрочем, начиная с 2003 года в ходе открытия новых экзотических частиц уже приблизительно дюжина экспериментов приводила к плохо объяснимым с точки зрения теории отклонениям в полученных массах.

Теперь группы H1 и ZEUS планируют дальнейшие эксперименты на HERA, стремясь подтвердить или опровергнуть сделанное открытие ("пик" в принципе может оказаться простым статистическим "выбросом"). Более точные экспериментальные измерения параметров пентакварков позволят не только пополнить "зоопарк" частиц-экзотов, но и полнее изучить сильные взаимодействия, которые связывают отдельные кварки вместе.

Источники:
Charmed Pentaquark at HERA? - Desy - News Particle Physics
Charmed pentaquark appears at DESY - PhysicsWeb
New massive subatomic particle created - New Scientist

<a href=mailto:borisov@grani.ru class=anons12>Максим Борисов</a>, 24.03.2004


новость Новости по теме
Фото и Видео

Реклама
Выбор читателей