Исследователи CERN обнаружили самую долгоживущую частицу из экзотического семейства тетракварков

Ученые Европейской организации ядерных исследований CERN, работающие в рамках эксперимента LHCb, объявили об обнаружении новой элементарной частицы, получившей название TCC+ и относящейся к семейству тетракварков. Тетракварки представляют собой экзотические частицы-адроны, которые состоят из двух кварков и двух антикварков различных типов. Но самым интересным является то, что TCC+ является первым известным тетракварком, состоящим из двух тяжелых кварков и двух легких антикварков, и это придает частице несколько уникальных свойств, в том числе и очень долгий срок ее существования.

Схема тетракварка TCC+ состоящего из двух очаровательных кварков
и восходящего и нижнего антикварка
 © CERN

Напомним нашим читателям, что кварки являются фундаментальными «стандартными блоками», из которых состоит вся окружающая нас материя. Кварки объединяются и формируют частицы-адроны, в первую очередь барионы, такие, как протон и нейтрон, состоящие из трех кварков. Реже кварки объединяются парами кварк-антикварк и в этом случае получаются частицы-мезоны.

Но существуют и другие экзотические типы частиц-адронов, содержащие по четыре и даже по пять кварков, некоторые из которых были обнаружены учеными-ядерщиками за последние годы. А открытие тетракварка TCC+ можно считать открытием самого экзотического представителя из экзотического семейства адронов.

Тетракварк TCC+ состоит из двух очарованных кварков, верхнего антикварка и нижнего антикварка. В составе этой частицы нет очарованных антикварков, которые всегда входят в состав всех обнаруженных ранее тетракварков и как бы уравновешивают своим присутствием очарованные кварки. Так называемое квантовое число «очарования» частицы при условии наличия в ней очарованного кварка и антикварка равно нулю, но в случае частицы TCC+ это число равно 2.

Теоретически тетракварк TCC+ должен распадаться на пару мезонов, каждый из которых будет состоять из одного тяжелого кварка и одного легкого антикварка. Но, согласно тем же теоретическим прогнозам, распад TCC+ не только маловероятен, но и полностью невозможен. Эта частица принципиально не может распасться под воздействием сил сильных ядерных взаимодействий, ее распад возможен только через силы слабых ядерных взаимодействий. Это, в свою очередь, делает срок существования этой частицы на несколько порядков дольше, чем срок существования любой из известных на сегодняшний день экзотических частиц-адронов.

Об открытии необычного тетракварка на Конференции по физике высоких энергий Европейского физического общества (EPS-HEP) сообщили специалисты, работающие с экспериментом ЦЕРН LHCb.

Источник: dailytechinfo.org