Колаборацията DZero, която работи с детектора Теватрон, е обявила откриването на нова екзотична частица – тетракварк, който съдържа в себе си кварки от всичките четири „цвята“, се казва в статия, публикувана в arXiv.org.
Американският ускорител Теватрон (Tevatron), построен през 1983 година в щата Илинойс, е бил най-големият ускорител в света преди пускането на Големия адронен колайдер – енергията на сблъсък в него е била около 2 тераелектронволта. През октомври 2011 г. ускорителят е спрян, но чак сега физиците са приключили анализа на данни, събрани за 10 години на детекторите CDF и D0, които проследявали резултатите от сблъсъците на протони и антипротони.
Колективът от физици е представил резултатите от анализа на данните, събрани на детектора D0 за цялото време на работа на Теватрон при наблюдения на разпада на редки частици – така наречените странни В-мезони.
Според съвременните представи всички елементарни частици се състоят от малки обекти, които физиците наричат кварки. Протоните, неутроните и прочие „тежки“ частици, наричани бариони, съдържат в себе си три кварка. Техните по-малки събратя, така наречените мезони, съдържат в себе си два елемента – „обичаен“ кварк и антикварк, базова съставка на антиматерията.
Както разказват учените, натрупаните в последните години данни на Големия адронен колайдер и на Теватрон сочат, че в „супата“ от елементарни частици, които се раждат по време на сблъсъка на йони и протони в тези ускорители, могат да се срещат не само класически мезони и бариони, но и екзотични тетракварки и пентакварки.
Учените от колаборацията DZero са открили в данните на Теватрон следи от необичайния тетракварк X(5568), който се състои от кварките на всички четири цвята – „горен“ кварк, „долен“ антикварк, „прелестен“ кварк и „странен“ антикварк. Тази частица притежава много голяма маса – тя е по-тежка от откритите наскоро на Големия адронен колайдер „дяволски“ пентакварки, независимо че е с един кварк по-малко.
© DZero/Fermilab
Подобно устройство на тетракварка, както обясняват учените, ги прави по-уверени в съществуването на тази частица, отколкото в случая с пентакварка и други кандидати за ролята на „квартет кварки“, тъй като всички те трябва да съдържат кварк и антикварк от един и същи цвят.
Това кара много физици да смятат, че тези частици се явяват всъщност своеобразни „молекули“ от два мезона, а не пента- или тетракварки.
Учените не се съмняват в съществуването на тези частици – статистическата достоверност за откритието е пет сигма, което е еквивалентно на една случайна грешка или проблем в работата на детектора в един случай от шест милиона опита.
Бъдещото изучаване на X(5568), както се надяват участниците в DZero, ще помогне да се разбере как е устроена тази частица, колко бързо се разпада тя и съществуват ли други тетракварки, за възможното откритие на които физиците говорят в последните 3–5 години.
