Коллаборация LHCb (Large Hadron Collider beauty experiment), работающая на Большом адронном коллайдере (БАКе) в ЦЕРНе, подтвердила открытие пентакварка — частицы, состоящей из пяти кварков. О двух работах ученых, опубликованных в журнале Physical Review Letters, сообщает издание Physics.
В первом исследовании авторы показали, что наблюдаемые на экспериментах в 2015 году реакции, когда впервые был открыт пентакварк, невозможны без существования новой частицы. Во второй работе ученые рассмотрели альтернативный канал (путь) реакции, который также приводит к рождению пентакварка.
В 2015 году был зафиксирован распад лямбда-бариона — частицы, состоящей из трех кварков, на J/ψ-мезон, протон и заряженный каон. Пентакварк возник в качестве промежуточного состояния в этой реакции. Впоследствии он распался на J/ψ-мезон, состоящий из двух кварков, и протон, объединяющий три кварка.
Статистическая значимость открытия составляет девять стандартных отклонений. В физике элементарных частиц открытие считается сделанным, если эта величина составляет не менее пяти стандартных отклонений.
LHCb — самый малый из четырех основных детекторов на БАКе. Он предназначен для исследования асимметрии материи и антиматерии во взаимодействиях b-кварков. Установка LHCb представляет собой одноплечевой спектрометр, способный регистрировать треки частиц в диапазоне углов от 15 до 300 миллирадиан.
В ЦЕРНе на границе Франции и Швейцарии расположен БАК — крупнейшая в мире ускорительная установка. В 2012 году специалисты организации сообщили об открытии частицы со свойствами бозона Хиггса. После проведения экспериментов коллайдер был остановлен 14 февраля 2013 года и после модернизации запущен в 2015 году.