Ученые открыли новую субатомную частицу, которая может пролить свет на фундаментальную силу природы, удерживающую ядра атомов. Эта частица позволит лучше понять сильную ядерную реакцию, происходящую в протонах ядра атома.
Новая частица получила название Ds3*(2860)- и представляет собой новый тип мезонов. Она была впервые обнаружена при анализе данных, собранных детектором LHCb на Большом адронном коллайдере (БАК) в ЦЕРНе. Она устроена так же, как протоны. Благодаря этому сходству ученые смогут изучать эту частицу, чтобы лучше понять сильные взаимодействия.
«Гравитация описывает Вселенную в больших масштабах — от галактик до падающего яблока Ньютона, в то время как электромагнитное взаимодействие отвечает за соединение молекул, а также за удерживание электронов на орбите вокруг ядра атома, — сказал Тим Гершон, ведущий научный сотрудник, в пресс-релизе. — Сильное взаимодействие — это сила, которая связывает кварки, субатомные частицы, из которых состоят протоны в атомах. Она настолько велика, что энергия связи протона, согласно уравнению Эйнштейна E=mc?, вносит гораздо больший вклад в массу, чем сами кварки.
Благодаря относительной простоте этих сил ученые ранее могли решать уравнения, описывающие гравитационное и электромагнитное взаимодействие. Но из-за силы сильного взаимодействия решить эти уравнения таким же способом невозможно. Поэтому новая частица идеально подходит для проверки расчетов путем сравнения предсказаний с результатами экспериментов.
«Поскольку частица Ds3*(2860)- содержит тяжелый очарованный кварк, теоретикам проще рассчитать ее свойства. А поскольку у нее спин 3, не возникает сомнений в том, что это за частица, — говорит Гаршон. — Таким образом, она служит эталоном для будущих теоретических расчетов. Усовершенствование этих расчетов изменит наше представление о том, как связаны между собой ядра».
Результаты исследования подробно описаны в двух статьях, которые будут опубликованы в журналах Physical Review Letters и Physical Review D.