ПРИШЛИТЕ СВОЮ НОВОСТЬ!
Лента новостей
Выбрать категорию:
03 декабря
02 декабря
01 декабря
30 ноября
29 ноября
28 ноября
27 ноября
26 ноября
25 ноября
24 ноября
23 ноября
22 ноября
21 ноября
20 ноября
19 ноября
18 ноября
17 ноября
15:56
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ ДОБРА
16 ноября
15 ноября
14 ноября
13 ноября
12 ноября
11 ноября
10 ноября
ГОЛОСОВАНИЕ
Нужна ли астрономия в качестве школьного предмета?

Новосибирская область: Ученые НГУ и ИЯФ обнаружили новую частицу, которая уточнит кварковую модель

28 февраля, 15:16

 

28 февраля – Молодежные новости. Новая частица ψ3(1D) была обнаружена в распаде на D0D0 и D+D-. Это стало возможно именно сейчас благодаря тому, что в эксперименте на LHCb было набрано необходимое количество статистики.

В эксперименте LHCb отобрали набор D+D- и D0D0 и построили инвариантную массу — энергию частиц в системе центра масс. Далее при анализе спектра инвариантных масс был обнаружен сигнал при энергии 3842 МэВ с достаточно маленькой шириной, — пояснил старший научный сотрудник Института ядерной физики им. Г. К. Будкера СО РАН, заведующий кафедрой физико-технической информатики Физического факультета НГУ, сотрудник коллаборации LHCb, кандидат физико-математических наук Павел Кроковный.

Результаты исследований представлены на Международном совещании по электрон-позитронным столкновениям в области энергии от Phi до Psi, которое проходит в ИЯФ СО РАН с 25 февраля по 1 марта 2019 года.

Кварковая модель — часть Стандартной модели, описывающая сильные взаимодействия. В частности, она описывает возможные состояния c-кварков и анти-c-кварков (очарованных кварков и очарованных антикварков). Многие состояния (то есть частицы) кварковой модели уже наблюдались экспериментально, и их свойства определены с высокой точностью.

Связанным состоянием c-кварка и анти-c-кварка является чармоний, самым легким из которых считается джи-пси-мезон (J/ψ-мезон). С момента  открытия J/ψ-мезона (в 1974 году) было обнаружено достаточно много чармониев.

Чармонии — очень большой класс частиц, среди которых известно более 20 состояний. Но в этом классе есть и белые пятна — частицы, которые предсказываются моделью, но не наблюдаются в эксперименте. Много лет их искали, но не находили, — рассказывает сотрудник коллаборации LHCb, старший научный сотрудник Института теоретической и экспериментальной физики, кандидат физико-математических наук Иван Беляев. — Сигнал от частицы, который мы увидели, обладал удивительным свойством: он был очень узким, хотя для частиц с данной массой типичная ширина должна была быть в 10—20 раз больше. В течение полугода мы проверяли, не ошиблись ли — это первое, что должен сделать физик, когда получает такую красивую картинку. Но теперь уже точно есть повод для радости: мы увидели ту частицу, которою долгое время не удавалось обнаружить.

Наблюдаемая масса и узкая ширина действительно позволяют говорить об обнаружении нового состояния чармония со спином 3, которое ранее не наблюдалось ни в одном эксперименте. Однако массы и ширины недостаточно, чтобы идентифицировать частицу полностью, поэтому необходимо продолжать набор статистики.

Павел Кроковный отметил, что в физике высоких энергий принято верифицировать результаты в независимых экспериментах на других установках. Параллельно с экспериментами на LHCb, где изучаются аннигиляции при протон-протонных столкновениях, проверить вероятность рождения ψ3(1D) можно также в эксперименте Belle II в Японии, в котором происходит столкновение электронов и позитронов.

Мы ждем, что эксперимент Belle II, в котором одну из главных ролей играет группа из Будкеровского института, не увидит ψ3(1D). Но для нас это будет положительным результатом. Дело в том, что частицы со спином 3 и не должны рождаться в эксперименте с электрон-позитронным столкновением. Отсутствие ψ3(1D) будет означать, что мы на LHCb видим ту самую частицу. 11 марта на Belle II будет начат набор данных на модернизированном коллайдере SuperKEKb, — добавил Иван Беляев.

Помимо участия в международных коллаборациях LHCb и Belle II, специалисты ИЯФ СО РАН и НГУ проводят и собственные исследования в области физики элементарных частиц на ускорительных комплексах ВЭПП-2000 и ВЭПП-4М. Например, ранее на детекторе КЕДР с самой лучшей в мире точностью была измерена масса J/ψ-мезона. Кроме того, идет интенсивная работа над новым будущим проектом Супер-C-Тау-фабрики, который позволит вести исследования физики чармониев на качественно новом уровне.

 

Источник: Новосибирский государственный университет