CERN fizikai pranešė po Didžiojo hadronų greitintuvo atnaujinimo aptikę naują dalelę. Tai jau 80-oji dalelė, kurią identifikuoti padėjo galingiausias pasaulyje dalelių greitintuvas, o rezultatas siejamas su LHCb eksperimento duomenimis.
Naujoji dalelė pavadinta Ξcc⁺ (Xi-cc-plus). Ji priskiriama barionams – tai dalelių šeima, kuriai priklauso ir protonai bei neutronai, sudarantys atomų branduolius ir didžiąją dalį įprastos materijos.
Kas yra Ξcc⁺ ir kuo ji skiriasi
Kaip ir protonas, Ξcc⁺ sudaryta iš trijų kvarkų, tačiau jos sandara retesnė: du žavieji kvarkai ir vienas žemyn kvarkas. Protoną sudaro du aukštyn kvarkai ir vienas žemyn kvarkas, todėl įprastas protonas yra gerokai lengvesnis.
CERN nurodo, kad Ξcc⁺ yra maždaug keturis kartus masyvesnė už protoną. Didesnę masę lemia tai, kad žavieji kvarkai yra gerokai sunkesni už aukštyn kvarkus, todėl tokie barionai formuojasi rečiau ir gyvuoja trumpiau.
Kodėl šis atradimas svarbus mokslui
LHCb atstovai pabrėžia, kad tai tik antras kartas, kai stebimas barionas su dviem sunkiais kvarkais. Tokie objektai laikomi itin vertingais tikrinant kvantinės chromodinamikos prognozes – teoriją, aprašančią stipriąją sąveiką, kuri sujungia kvarkus į hadronus.
„Rezultatas padės teoretikams tikrinti kvantinės chromodinamikos modelius ir geriau suprasti, kaip kvarkai susijungia ne tik į įprastus barionus ir mezonus, bet ir į egzotiškesnius hadronus“, – sakė LHCb eksperimento atstovas Vincenzo Vagnoni.
CERN taip pat akcentuoja, kad ši dalelė yra pirmasis naujas atradimas, paskelbtas po LHCb detektoriaus atnaujinimų, užbaigtų 2023 metais. Patobulintas detektorius leidžia efektyviau fiksuoti itin trumpai gyvuojančių dalelių skilimo pėdsakus, kai iš pirminio susidūrimo lieka tik netiesioginiai signalai.
Kaip tokios dalelės aptinkamos
Didysis hadronų greitintuvas yra 27 kilometrų ilgio požeminis žiedas maždaug 100 metrų gylyje po Prancūzija ir Šveicarija. Jame protonai įgreitinami iki milžiniškų energijų ir susiduriant sukuria labai trumpai egzistuojančias daleles.
Naujai aptiktos Ξcc⁺ atveju papildomą iššūkį sudaro jos trumpa gyvavimo trukmė: CERN teigia, kad ji turėtų būti apie šešis kartus trumpesnė nei panašios dalelės, apie kurią LHCb skelbė 2017 metais. Dėl to tokios dalelės atpažinimas reikalauja ypač tikslių detektorių ir didelių duomenų kiekių.
Šie rezultatai pasirodo CERN planuojant dar ambicingesnę ateities infrastruktūrą – Future Circular Collider, kuris ateityje turėtų dar labiau praplėsti energijų ribas ir leisti giliau tikrinti fundamentinės fizikos modelius.
Šaltiniai:
– https://home.cern/news/news/physics/lhcb-collaboration-discovers-new-proton-particle
– https://lhcb-outreach.web.cern.ch/2026/03/17/observation-of-the-doubly-charmed-heavy-proton-%ce%becc/
– https://lhcb-outreach.web.cern.ch/2017/07/06/observation-of-an-exceptionally-charming-particle/
Leave a Reply