Ученые Европейской организации ядерных исследований CERN, работающие на Большом Адронном Коллайдере в рамках эксперимента LHCb, объявили об обнаружении ими двух новых элементарных частиц, которые еще не были замечены никогда прежде. Более того, в полученных ими данных присутствуют намеки на возможность существования и третьей новой частицы, которая, вероятно, будет открыта после проведения целевых дополнительных исследований. Существование двух новых частицы полностью вписывается в рамки существующей Стандартной Модели. Эти частицы являются барионами и относятся к тому же самому классу, что и протоны, используемые для проведения столкновений в недрах коллайдера.
На долю барионов приходится большая часть материи Вселенной, включая протоны, нейтроны и другие сложные частицы, состоящие из трех еще меньших частиц, называемых кварками. Кварки бывают различных типов, которые ученые называют термином аромат, — нижние, верхние, прелестные, истинные, очарованные и странные. К примеру, протоны состоят из двух верхних и одного нижнего кварка, нейтроны — из одного верхнего и двух нижних.
Но кварковый состав двух новых частиц отличается от состава любых других известных частиц. Частицы {b(6097)+ и {b(6097)- состоят из двух верхних и одного прелестного, двух нижних и одного прелестного кварка соответственно. Такие частицы известны как нижние барионы, к этому классу относятся еще четыре известных частицы, обнаруженных в свое время учеными из Национально лаборатории имени Ферми в США. Однако, данный случай является первым разом, когда ученым удалось достаточно точно измерить массу подобных частиц, которая оказалась в шесть раз больше массы протона.
Отметим, что существование двух новых частиц было подтверждено со степенью достоверности в 12.7 и 12.6 сигма, что позволяет отнести это все в разряд подтвержденных открытий. Существование третьей частицы подтверждено с достоверностью в 3 сигма, чего недостаточно для признания этого в качестве открытия (5 сигма).
Однако, третья частица, существование которой еще не доказано, представляет для ученых больший интерес, ведь она относится к разряду экзотических частиц, тетракварков. Тетракварки — это экзотические мезоны, которые состоят не из двух кварков, а из четырех, двух кварков и двух анти-кварков, если быть точнее. Частица Zc-(4100), по предварительным данным, включает в себя два тяжелых очарованных кварка, а ее следы были обнаружены в момент распада б-мезона.