1 июля 2020 г. Европейская организация ядерных исследований (ЦЕРН) сообщила об открытии тетракварка нового типа, состоящего из двух с-кварков и двух с-антикварков, называемых также «очарованными кварками» и «очарованными антикварками». Как сообщила в среду пресс-служба ЦЕРН, эту частицу обнаружили специалисты научной коллаборации LHCb.
Тетракварк, состоящий из двух «очарованных кварков» и двух «очарованных антикварков», впервые обнаруженный коллаборацией LHCb в ЦЕРН. Иллюстрация © ЦЕРН
«Коллаборация LHCb зафиксировала тип частицы из четырех кварков, который до сих пор не наблюдали. Это открытие было представлено недавно на семинаре в ЦЕРН и описано в докладе, размещенном сегодня на сервере препринтов arXiv», — говорится в сообщении. В ЦЕРН считают, что речь, скорее всего, идет о «первом из класса частиц, который до сих пор не был открыт».
Подчеркивается, что это открытие поможет физикам лучше понять «сложные способы соединения кварков друг с другом в составные частицы, такие как протоны и нейтроны, которые находятся в ядре атома». Обычно формируются адроны из двух или трех кварков, напомнили в ЦЕРН. Однако на протяжении десятилетий теоретики предсказывали существование адронов из четырех и пяти кварков, которые называют тетракварками и пентакварками, и за последние годы экспериментами, в том числе в коллаборации LHCb, «было доказано существование нескольких из этих экзотических адронов». Как пояснили ученые, эти частицы, представляющие собой необычные комбинации кварков, являются идеальной «лабораторией» для изучения одной из четырех известных фундаментальных сил природы — сильного взаимодействия, которое связывает протоны, нейтроны и ядро атома.
Как заявил, комментируя результаты исследований, официальный представитель коллаборации LHCb Джованни Пассалева, «частицы из четырех кварков являются экзотическими, а та, что мы только что открыли — первая, состоящая из тяжелых кварков одинакового типа, а именно из двух очарованных кварков и двух очарованных антикварков». До настоящего времени в LHCb и на других экспериментальных площадках удавалось наблюдать только тетракварки, максимум, с двумя тяжелыми кварками, и ни разу не было получено свидетельств наличия в них более чем двух кварков одного типа, отметил ученый.
Вместе с тем, специалистам пока в полной мере не ясно — как и в случае с ранее открытыми тетракварками — является ли новая частица «подлинным тетракварком», то есть системой прочно связанных между собой кварков, или же «парой двухкварковых частиц, слабо связанных по типу молекулы». Однако, в любом случае, новый тетракварк поможет теоретикам протестировать модели квантовой хромодинамики — теории квантовых полей, описывающей сильное взаимодействие элементарных частиц, уверены в ЦЕРН.