Зоопарк экзотических частиц. Американские физики случайно открыли два новых состояния материи
Физики обнаружили две новые экзотические частицы, выходящие за рамки традиционной квантовой модели.
Эксперимент был проведен в рамках международного проекта GlueX с использованием ускорителя CEBAF.
Ученые направили электронные пучки на тонкую алмазную пластину, преобразовав их в мощный поток высокоэнергетических фотонов. В результате столкновения частиц с протонами жидкого водорода приборы зафиксировали появление новых структур — Y(2240) и X(1830).
Исследователи искали совершенно иной гипотетический объект Y (2175), однако вместо него открыли абсолютно неизвестные науке состояния материи. Первая частица, Y (2240), получила «золотой стандарт» подтверждения на уровне пяти сигм, что соответствует достоверности результата в 99,9994 процента.
«Мы отправились на поиски подтвержденного кандидата, но вместо этого обнаружили две другие структуры. Это фундаментально новая информация для физики», — рассказал сотрудник лаборатории Мальте Альбрехт.
Открытые частицы имеют сложную природу: помимо кварков, важную роль в них играют глюоны — переносчики сильного ядерного взаимодействия. Физики полагают, что в этих мезонах действуют возбужденные глюонные поля, удерживающие атомные ядра вместе.
«Интересно понять, есть ли глюонный вклад в наблюдаемую нами структуру, ведь здесь мы имеем дело с чем-то большим, чем просто пара кварка и антикварка», — пояснил профессор физики Джастин Стивенс.
Теоретики уже анализируют огромный массив данных GlueX, чтобы расшифровать конфигурацию обнаруженных кварков и проверить, способна ли Стандартная модель объяснить новые явления микромира.
«Мы оказались в новой эпохе, напоминающей события 70-летней давности. Теперь мы столкнулись с целым зоопарком так называемых экзотических состояний», — отметил ученый Франк Нерлинг.