Физики из США и РФ открыли "радужную" частицу-тетракварк

Коллаборация DZero, работающая с детектором Тэватрон, объявила об открытии новой экзотической частицы — тетракварка, содержащего в себе кварки всех четырех «цветов», говорится в статье, размещенной в электронной библиотеке Корнеллского университета. Американский коллайдер Теватрон (Tevatron), построенный в 1983 году в штате Иллинойс, был самым мощным ускорителем мира до запуска Большого адронного коллайдера — энергия столкновений в нем составляла около 2 тераэлектронвольт. В октябре 2011 года ускоритель был остановлен, однако только сейчас физики закончили анализ данных, собранных за 10 лет детекторами CDF и D0, которые отслеживали результаты столкновений протонов и антипротонов. Коллектив физиков, в том числе и ряд российских ученых из МГУ им. М. В. Ломоносова и институтов Академии наук, представил сегодня результаты анализа данных, собранных детектором D0 за все время работы Теватрона при наблюдениях за распадами редчайших частиц — так называемых «странных» B-мезонов. По современным представлениям, все элементарные частицы состоят из небольших объектов, которые физики называют кварками. Протоны, нейтроны и прочие «тяжелые» частицы, называемые барионами, содержат в себе три кварка. Их меньшие собратья, так называемые мезоны, содержат в себе два элемента — «обычный» кварк и антикварк, базовую составляющую антиматерии. Как рассказывают ученые, накопленные в последние годы данные на БАК и Тэватроне показывают, что в «супе» из элементарных частиц, которые рождаются во время столкновений ионов и протонов в этих коллайдерах, могут встречаться не только классические мезоны и барионы, состоящие из трех «кирпичиков»-кварков, но и экзотические тетракварки и пентакварки. Ученые из коллаборации DZero открыли в данных Тэватрона следы необычного «радужного» тетракварка X (5568), состоящего из кварков всех четырех цветов — «верхнего» кварка, «нижнего» анти-кварка, «прелестного» кварка и «странного » анти-кварка. Эта частица обладает очень большой массой — она тяжелее недавно обнаруженных на БАК «дьявольских» пентакварков, несмотря на то, что в ней на один кварк меньше. Подобное устройство тетракварка, как объясняют ученые, делает их более уверенным в существовании данной частицы, чем в случае с пентакварком и другими «кандидатами» на роль «квартета кварков», так как все они должны содержать в себе кварк и антикварк одного и того же цвета. Это заставляет многих физиков считать, что прочие частицы на самом деле являются своеобразными «молекулами» из двух мезонов, а не едиными пента— или тетракварками. В существовании этих частиц ученые не сомневаются — статистическая достоверность открытия составляет пять сигма, что эквивалентно одной случайной ошибке или сбою в работе детектора в одном случае на шесть миллионов попыток. Дальнейшее изучение X (5568), как надеются участники DZero, поможет понять, как устроена эта частица, как быстро она распадается и существуют ли другие тетракварки, о возможном открытии которых физики говорили в последние 3-5 лет.