Физики засекли таинственные X-частицы в “первичном бульоне”

“Это лишь начало истории, — комментирует Йен-Джи Ли из MIT, один из участников CMS Collaboration, проводившей исследование. — Мы показали, что можем засечь сигнал. В течение нескольких следующих лет мы хотим использовать кварк-глюонную плазму для изучения внутренней структуры X-частиц. Это может изменить наш взгляд на то, какие виды вещества может производить Вселенная.”

В первые миллионные секунды после Большого взрыва — вы бы даже не успели моргнуть! — Вселенная была “кипящей” при триллионной температуре плазмой из кварков и глюонов, простейших частиц, которые быстро соединялись друг с другом в различных комбинациях, пока вся смесь охлаждалась. В итоге они “застыли” в виде более стабильных и привычных нам нейтронов и протонов обычной материи.

Но в те доли секунды до охлаждения некоторые кварки и глюоны формировали X-частицы. Сегодня эти X-частицы встречаются очень редко, но физики рассчитали, что они могут образовываться в ускорителях частиц, где высокоэнергетические столкновения порой пораждают вспышки кварк-глюонной плазмы.

И вот физики обнаружили следы этих X-частиц в данных с экспериментов в Большом адронном коллайдере (БАКе), проведенных в 2018 году.

Чтобы найти эти следы, команда воспользовалась алгоритмами машинного обучения. Вручную эту работу проделать было невозможно, ведь нужно было просмотреть более 13 миллиардов столкновений тяжелых ионов, каждое из которых порождало десятки тысяч заряженных частиц.

В этом ультраплотном и высокоэнергетическом “супе” из частиц удалось найти около 100 X-частиц вида X (3872) (именно такая у этих частиц масса, предполагают ученые). Впервые X (3872) засекли в 2003 году в эксперименте Belle в Японии.

“Теоретически, в плазме так много кварков и глюонов, что производство X-частиц должно быть усилено, — говорит Ли. — Но люди думали, что искать из будет очень сложно, просто потому что в кварковом супе слишком много других частиц.”

X-частицы живут недолго, но когда они распадаются, они производят множество более легких частиц. Чтобы ускорить процесс поиска, команда разработала алгоритм, которые выявлял паттерны, характерные для распада X-частиц. И 100 потенциальных X-частиц — это отличный результат!

Ароматы кварков. У протонов два верхних и один нижний кварк. У нейтронов: один верхний и два нижних.

К сожалению, пока что у ученых недостаточно данных для изучения структуры X-частиц, но это открытие — важный шаг вперед. Теперь мы знаем, как искать сигнатуры X-частиц, так что нам будет проще выявить их в результатах будущих экспериментов.

Как это всегда бывает в науки: чем больше данных — тем лучше!

Протоны и нейтроны состоят из терх кварков. Предполагается, что X-частицы состоят из четырех. Эти X-частицы могут плотными тетракварками или новым видом частиц, слабосвязанной друг с другом парой мезонов, каждый из которых состоит из двух кварков. Пока что ни то, ни другое не противоречит собранным данным.

Пожалуйста подпишись, поделись с друзьями, поддержи сайт!

Расследование Чем страшен для науки квантовый парадокс Зенона?

Только у нас — Почему Луна удаляется от Земли?

Также Каковы основные проблемы возвращения людей на Луну?

Интересная история Что будет с Солнцем через 7 миллиардов лет?

Читайте дальше Ученые установили, что ядро Земли остывает в два раза быстрее, чем считалось ранее, и этот процесс все ускоряется

Будет интересно Когда мы спим, наш мозг больше прислушивается к незнакомым голосам

Невероятная история В России придумали принципиально новый ледокол, который сделает Северный Морской Путь по-настоящему популярным

Смотрите наш канал на ютубе — https://www.youtube.com/channel/UCi9ynnWGrHL5T19xnXUgi7g?