Физики проекта LHCb обнаружили тетракварк нового типа, который состоит из двух очарованных кварков и двух очарованных антикварков. Это открытие поможет ученым лучше понять, как связываются между собой кварки – компоненты протонов, нейтронов и других элементарных частиц, пишет сайт Европейской организации по ядерным исследованиям (CERN) со ссылкой на статью в электронной научной библиотеке arXiv.

«Частицы из четырех кварков безусловно экзотические, а та, что мы только что открыли – первая, которая состоит из четырех тяжелых кварков одного типа: из двух очарованных кварков и двух очарованных антикварков, – рассказал один из участников LHCb Джованни Пассалева. – Ранее в рамках LHCb и других экспериментов мы наблюдали тетракварки только с двумя тяжелыми кварками, и ни разу – с более чем двумя кварками одного типа».

Согласно Стандартной модели – теории, которая описывает большую часть взаимодействий всех известных сейчас науке элементарных частиц, – существует три группы частиц: кварки, лептоны и калибровочные бозоны. Ядра атомов всех веществ состоят из кварков. Их скрепляют между собой переносчики сильного взаимодействия – глюоны.

Каждому кварку соответствует его антипод – антикварк. Все кварки делятся на шесть типов («ароматов») – верхний, нижний, странный, очарованный, истинный и прелестный.

Ранее считалось, что элементарные частицы могут состоять из двух или трех кварков. Частицы из одного кварка и одного антикварка, которые скреплены глюонами, называются мезонами. Из трех кварков состоят барионы – протоны и нейтроны. Однако за последние десять лет физики благодаря работе коллайдеров обнаружили частицы, которые считались экзотическими, – тетракварки и пентакварки.

В ходе нового анализа данных, которые получены за первые два прогона Большого адронного коллайдера, физики из проекта LHCb наткнулись на следы существования еще одного тетракварка нового типа. По данным ученых, в нем глюоны связывают между собой пары из очарованных кварков и очарованных антикварков.

Вместе с тем, ученые пока не до конца понимают, как и в случае с ранее открытыми тетракварками, является ли новая частица «подлинным тетракварком», то есть системой прочно связанных между собой кварков, или же парой двухкварковых частиц, которые образуют между собой подобие молекулы благодаря слабому взаимодействию. Однако, в любом случае, новый тетракварк поможет теоретикам протестировать модели квантовой хромодинамики – теории квантовых полей, которая описывает сильное взаимодействие элементарных частиц, уверены в CERN.