Открыты два новых состояния прелестного бариона

Ученые коллаборации LHCb открыли два новых возбужденных состояния прелестного бариона. По словам ученых, они могут являться новой частицей. Полученные в ходе эксперимента результаты помогут уточнить кварковую модель. Открытие было представлено на конференции по физике элементарных частиц EPS-HEP (The European Physical Society Conference on High Energy Physics).

Кварковая модель — это часть Стандартной модели, которая описывает взаимодействия между кварками, составляющими более тяжелые частицы — адроны (барионы и мезоны). Одна из целе эксперимента LHCb на Большом адронном коллайдере — это уточнение кварковой модели через анализ взаимодействий между кварками. «При обработке данных, которые мы получили на БАК, удалось обнаружить два новых возбужденных состояния бариона Λb (лямбда-б барион). Это удалось сделать, анализируя конечные состояния Λb и двух разноименно заряженных пи-мезонов. Барион Λb состоит из двух легких кварков (u-верхнего и d-нижнего) и тяжелого b-прелестного кварка. Такие возбужденные состояния предсказываются теорией, но раньше их не наблюдали, потому что не было достаточной статистики», — рассказал сотрудник коллаборации LHCb, старший научный сотрудник Института ядерной физики СО РАН Павел Кроковный.

По словам ученых, на данный момент нет математического аппарата, который бы позволил вывести все богатство частиц, состоящих из кварков — их массы, время жизни, разнообразные вероятности распадов. Поэтому исследователи вынуждены применять различные приближенные методы для предсказания таких частиц, и часто они противоречат друг другу. Экспериментальных данных значительно меньше, чем теоретических расчетов. Поэтому для физиков так важно каждое наблюдаемое новое состояние.

Полученные результаты нельзя интерпретировать точно. Наблюдаемая система может являться либо новым состоянием лямбда-бариона, либо возбужденным прелестным сигма-барионом. Для однозначной интерпретации исследователям необходимо провести измерение квантовых чисел наблюдаемых в эксперименте частиц — спина, четности и изотопического спина.