Спустя несколько месяцев после перезапуска Большого адронного коллайдера (БАК, или LHC) ученые из Европейского Центра ядерных исследований (ЦЕРН) доказали существование новой элементарной частицы под названием пентакварк, сообщается в пресс-релизе ЦЕРН.
Статья, рассказывающая об этой работе, отправлена в научный журнал Physical Review Letters, также ее выложили на сайт препринтов arXiv.org. Ученые заявляют, что открыли не просто новую субчастицу, из которых состоят протоны и нейтроны, а принципиально новый механизм объединения кварков.
"Относительно нашего эксперимента мы считаем, что он имеет все критерии открытия. У нас нет другого объяснения тому, что мы видели. Но научный метод таков, что сначала следует опубликовать результаты в журнале, которые уже обсудит сообщество", - заявил ученый Гай Уилкинсон Reuters.
"Изучение новой частицы может помочь узнать больше об обычной материи, из которой мы все состоим", - добавил он.
Новая комбинация складывается из двух u-кварков, d-кварка и очарованных кварка и антикварка. Более ранние эксперименты по поиску пентакварков заканчивались неудачей. Пока частица не исследована, отмечает портал "Наука и технологии России". Ученый Лимин Чжан отмечает: "Кварки могут быть связаны прочно или, напротив, могут напоминать что-то вроде мезонно-барионной молекулы, где частицы связаны остаточными сильными взаимодействиями, как протоны и нейтроны в атомном ядре".
Стоит добавить, что существование пентакварков было теоретически обосновано в 1997 году российскими теоретиками Дмитрием Дьяконовым, Максимом Поляковым и Виктором Петровым. В статье Петрова от 26 марта 2013 года, опубликованной на портале "Элементы", ученый рассказывает, как была выдвинута гипотеза. "Частицы, которые нельзя построить из трех кварков или кварка-антикварка, называют экзотическими. Поиски экзотических частиц ведутся уже много лет, однако до сих пор нельзя сказать, что такие частицы были бы твердо обнаружены. Мы поговорим здесь об одной из таких попыток, относящейся к поиску новых барионов. (…) Основная трудность в поиске экзотики состоит в том, что неизвестно, где искать", - писал Петров.
В начале апреля самый мощный ускоритель заряженных частиц - Большой адронный коллайдер - был перезапущен после двухлетней модификации оборудования. Мощность коллайдера увеличили почти в два раза, с восьми до 13 триллионов электронвольт (ТэВ). Во время предыдущего включения коллайдера ученые получили доказательства существования бозона Хиггса - предсказанную десятки лет назад элементарную частицу, необходимую в рамках Стандартной модели. Она описывает электромагнитное, слабое и сильное взаимодействие всех элементарных частиц.
БАК был построен в 2008 году на 100-метровой глубине на границе Франции и Швейцарии. Он представляет собой 27-километровый кольцевой туннель, в котором установлен ускоритель заряженных частиц в виде гигантской трубы. В ходе исследований в БАК в разные стороны запускают пучки протонов, которые разгоняются до огромных скоростей, близких к световым, после чего часть из них сталкивается друг с другом, в результате чего и должны рождаться новые элементарные частицы. Коллайдер предназначен для получения принципиально новых данных о природе материи и фундаментальных физических законах.