Ученые-физики CERN, работающие с Большим адронным коллайдером (БАК), обнаружили очередную совершенно новую элементарную частицу. Эта частица принадлежит к семейству элементарных частиц, которые называются барионами и состоят из трех кварков, фундаментальных частиц Стандартной модели.

В настоящее время ученым известно шесть видов кварков, которые отличаются массами и зарядами. Самые легкие из кварков, так называемые «верхние» и «нижние» кварки являются частицами, из которых состоят протоны и нейтроны. Так же ученым известны барионы, состоящие из трех кварков различных видов, «верхнего», «нижнего» и «странного» кварка.

За всю историю исследований в области ядерной физики и физики элементарных частиц ученым очень редко приходилось сталкиваться с барионами, в составе которых были более тяжелые кварки. Такие барионы могут быть получены только в ускорителях частиц, они тяжелы и нестабильны. Тем не менее, группе ученых из Института физики в Цюрихе удалось обнаружить барион, состоящий их двух легких и одного тяжелого кварков.

Частица Xi_b^* состоит из одного «верхнего», одного «нижнего» и одного «странного» кварка. Частица электрически нейтральна и имеет массу такую же, как масса ядра лития. Это открытие означает, что ученым за всю историю уже удалось наблюдать два из трех видов барионов, состоящих и трех вышеуказанных видов кварков.

Новая частица не может быть обнаружена и зарегистрирована непосредственно. Она настолько нестабильна, что распадается прежде, чем это можно обнаружить любым видом датчиков. Но она распадается, производя известный набор продуктов распада, которые достаточно просто зарегистрировать и идентифицировать.

Во время экспериментов на БАК в общей сложности было зарегистрирован 21 случай появления и распада бариона Xi_b^*. Этот статистический набор данных уже достаточен для того, что бы исключить случайные ошибки, так называемые статистические отклонения.

Открытие нового бариона в очередной раз подтверждает теорию, которая описывает механизм связывания кварков, что позволит ученым глубже понять сущность сильных взаимодействий, одну из четырех фундаментальных физических сил, которые являются основой строения всей материи.