Исследователи из Института математических наук (IMSc) и Института фундаментальных исследований Таты (TIFR) опубликовали новое открытие в журнале Physical Review Letters, которое расширяет наше понимание квантовой хромодинамики (КХД) и экзотических субатомных частиц, проливая свет на загадки сильного взаимодействия.
Ключевым аспектом этого исследования является фундаментальная сильная сила, которая отвечает за почти всю массу видимой материи во Вселенной. Кварки, взаимодействуя посредством обмена глюонами, образуют составные субатомные частицы, создающие всю видимую материю.
Теория КХД описывает динамику сильных взаимодействий, позволяя кваркам образовывать нейтральные по цвету комбинации, известные как адроны. Адроны делятся на мезоны, состоящие из одного кварка и одного антикварка, и барионы, состоящие из трех кварков. Вне этих категорий находятся экзотические адроны, такие как тетракварки и глюболы.
До недавнего времени существование экзотических адронов оставалось неясным. За последние полтора десятилетия эксперименты выявили богатый спектр таких частиц, что бросает вызов традиционным представлениям о сильном взаимодействии.
Тетракварки, состоящие из двух кварков и двух антикварков, могут существовать в различных формах, но их точная структура пока не известна. Теоретические исследования предсказывают их содержание и диапазоны энергий.
Профессор Нилмани Матур, доктор Арчана Радхакришнан из TIFR и доктор М. Падманат из IMSc недавно предсказали существование нового тетракварка, состоящего из красивых и очаровательных кварков, а также двух легких антикварков. Эта частица принадлежит к семейству тетракварков T_bc (красивые очаровательные тетракварки).
Для этого расчета они использовали вычислительную базу Индийской инициативы по теории калибровочных решеток (ILGTI). С помощью вариационных методов исследовали взаимодействие нижнего и очарованного мезонов, выявив существование нового тетракварка. Этот метод также позволяет предсказывать другие тетракварки с различным спином и четностью.
Эти предсказания совпадают с недавним открытием тетракварка T_cc, содержащего два очаровательных кварка и два легких антикварка, что повышает вероятность обнаружения новой частицы с использованием аналогичных методологий.
Энергия связи предсказанной частицы превышает энергию ранее обнаруженных тетракварков, что указывает на сложную динамику сильных взаимодействий и особенности образования адронов с тяжелыми кварками. Это исследование мотивирует дальнейшие эксперименты по поиску более тяжелых экзотических субатомных частиц, что поможет глубже понять сильное взаимодействие и раскрыть его потенциал.
