Ученые обнаружили признаки новых частиц

Даже уходя на заслуженный отдых, ускоритель-коллайдер частиц Теватрон, может указать дорогу к новой физике своему преемнику, Большому адронному коллайдеру (БАК). Недавно, исследователи из детектора частиц Теватрона CDF, начали анализировать результаты работы этого ускорителя. Они написали статью, в которой рассказали, что пары топ-кварков (т-кварков или истинных кварков), демонстрируют странную ассиметрию, которую можно объяснить частицей,  поддающейся обнаружению БАКом. Большим сюрпризом стало то, что это не одна из тех частиц, которые ожидают обнаружить ученые.

Ученые пришли к таким выводам, когда наблюдали за столкновениями, в результате которых появлялись топ- и антитоп-кварки (топ-кварки - это самые тяжелые из шести кварков; только из самых легких кварков состоит материя, с которой все мы знакомы). Обычно, после столкновения, кварки немного отклоняются: топ-кварки предпочитают отправляться в сторону протона, а анти-топ кварки отправляются в обратную сторону по отношению к протону. Хотя отклонение невелико, но Теватрон выдал достаточный массив данных - зарегистрировано более 1 200 подобных случаев с участием топ-кварков.

Авторы подсчитали уровень ассиметрии, предсказанный квантовой хромодинамикой.

Оказалось, что при низких массах (показывающих, что это были столкновения на более низких энергиях), результаты совпадали с высчитанным уровнем ассиметрии. Но по мере роста массы до предела Теватрона, расхождение полученных данных и предварительных вычислений становилось все более очевидным. При самых высоких массах, разница между ними более чем в три раза превышала уровень стандартных отклонений, что в такого рода экспериментах, считается заслуживающим внимания результатом. Они сделали вывод, что ассиметрия появляется только при столкновениях на высокой энергии.

Полученные данные указывают, что происходит нечто странное при создании топ-антитоп-кварков при высоких энергиях. Возникает очевидный вопрос - что именно. Возможные варианты ответа - дополнительные измерения или необычные частицы.

Пройдет еще несколько лет, прежде чем БАК создаст такой же массив данных как Теватрон до него, поэтому, чтобы обнаружить признаки ассиметрии, придется еще подождать. Но в БАК происходят столкновения при намного более высокой энергии, чем в Теватроне, а это позволит обнаружить непосредственно саму частицу. С другой стороны, Теватрон сгенерировал множество данных, которые еще не успели проанализировать, поэтому в ближайшее время картина может проясниться.

Оригинал (на англ. языке): Arstechnica

• Грибы как компьютерные чипы: учёные создают «живую память» из шиитаке
• Учёные создали трёхслойное микрофлюидное устройство для сверхэффективного охлаждения электроники
• Обычный кристалл оказался идеальным материалом для технологий на сверхнизких температурах
• Учёные научились превращать снимки атомно-силового микроскопа в точные 3D-модели движений белков
• Учёные создали уникальный гидрогель для «неклонируемых» меток безопасности
• Роботы нового поколения: в Caltech создали систему, которая может ходить, ездить и летать
• Учёные создали 3D-печатные материалы, которые полностью гасят вибрации
• Квантовые кристаллы: как учёные из Оберна открыли путь к новой технологической революции