Физики искали одну экзотическую частицу, но обнаружили две другие структуры

Эксперимент GlueX не смог обнаружить ожидаемую частицу Y(2175), зато выявил сигналы двух других структур — Y(2240) и X(1830). Наиболее убедительный из них достиг статистической значимости 5σ, однако природу новых состояний еще предстоит установить.

Физики искали одну экзотическую частицу, но обнаружили две другие структуры

Физики из коллаборации GlueX в Национальной ускорительной лаборатории имени Томаса Джефферсона получили неожиданный результат во время поисков экзотической частицы Y(2175). Вместо нее эксперимент выявил две структуры с массами около 2,24 и 1,82 ГэВ, получившие обозначения Y(2240) и X(1830).

Y(2175) относится к так называемым состояниям XYZ — группе короткоживущих частиц, активно изучаемых с начала 2000-х годов. Некоторые из них сложно описать традиционной кварковой моделью, в которой мезоны состоят из кварка и антикварка. Поэтому физики рассматривают более экзотические варианты их внутреннего устройства.

Ранее Y(2175) наблюдали в экспериментах со столкновениями электронов и позитронов. GlueX решил проверить, удастся ли получить аналогичный сигнал другим способом — с помощью высокоэнергетических фотонов.

Для эксперимента электронный пучок ускорителя CEBAF направляли на тонкую алмазную пластину, создавая интенсивный поток фотонов. Затем фотоны сталкивались с протонами в мишени из жидкого водорода, а спектрометр регистрировал возникающие частицы и позволял реконструировать промежуточные состояния.

Ожидаемого сигнала Y(2175) исследователи не обнаружили. Зато данные указали на существование Y(2240) со статистической значимостью 5σ — уровня, который в физике элементарных частиц традиционно считается достаточным для заявления о наблюдении. Для X(1830) значимость составила около 3σ, поэтому этот сигнал пока требует дополнительного подтверждения.

Что именно представляют собой обнаруженные структуры, ученые пока не знают. Среди возможных объяснений рассматриваются необычные комбинации кварков и глюонов, а также состояния, в которых глюонное поле играет более заметную роль, чем в обычных мезонах.

Теперь результаты GlueX предстоит сопоставить с теоретическими моделями экзотической материи и дополнительными экспериментальными данными. Исследователи также продолжат анализ уже собранной информации, которая может помочь определить внутреннюю структуру Y(2240) и проверить существование X(1830).

Читайте также

Неандерталец погиб 75 000 лет назад от удара копьем

Неандерталец погиб 75 000 лет назад от удара копьем

Зрачки человека расширяются в зависимости от его мыслей

Зрачки человека расширяются в зависимости от его мыслей

Логические игры помогают дошкольникам развивать самоконтроль

Логические игры помогают дошкольникам развивать самоконтроль

Ученые выяснили, куда смотрят дети и взрослые при чтении

Ученые выяснили, куда смотрят дети и взрослые при чтении

Аморфный углерод вместо графита сделает аккумуляторы долговечнее

Аморфный углерод вместо графита сделает аккумуляторы долговечнее

Учёные выяснили, что географические полюса Земли неоднократно меняли своё положение

Учёные выяснили, что географические полюса Земли неоднократно меняли своё положение

Физики МГУ сократили потери света в оптических процессорах

Физики МГУ сократили потери света в оптических процессорах

Квантовая нанофотоника повысила чувствительность биомедицинских микрочипов

Квантовая нанофотоника повысила чувствительность биомедицинских микрочипов

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Оптические иллюзии Парфенона оказались мифом

Оптические иллюзии Парфенона оказались мифом

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Границы Солнечной системы предложили расширить до 3,8 светового года — почти до соседних звёзд

Границы Солнечной системы предложили расширить до 3,8 светового года — почти до соседних звёзд

Honor Win2 засветился в Geekbench со Snapdragon 8 Elite Extreme Gen 6 — раскрыта производительность смартфона

Honor Win2 засветился в Geekbench со Snapdragon 8 Elite Extreme Gen 6 — раскрыта производительность смартфона

Учёные создали батарею по образцу кишечника человека — она вырабатывает электричество с помощью бактерий

Учёные создали батарею по образцу кишечника человека — она вырабатывает электричество с помощью бактерий

Учёные обнаружили зелёную звезду WD J1330+6435, которая приобрела необычный цвет после поглощения планет

Учёные обнаружили зелёную звезду WD J1330+6435, которая приобрела необычный цвет после поглощения планет