Вчені виявили ознаки нових частинок

Даже йдучи на заслужений відпочинок, прискорювач-колайдер частинок Теватрон, може вказати дорогу до нової фізики своєму наступнику, Великий адронний коллайдер (ВАК). Нещодавно, дослідники з детектора частинок Теватрона CDF, почали аналізувати результати роботи цього прискорювача. Вони написали статтю, в якій розповіли, що пари топ-кварків (т-кварків або істинних кварків), демонструють дивну ассиметрию, яку можна пояснити часткою, піддається виявленню ВАКом. Великим сюрпризом стало те, що це не одна з тих частинок, які очікують виявити вчені.

Учение прийшли до таких висновків, коли спостерігали за сутичками, в результаті яких з'являлися топ-і антитоп-кварки (топ-кварки - це найважчі з шести кварків; тільки з найлегших кварків складається матерія, з якою всі ми знайомі). Зазвичай, після зіткнення, кварки трохи відхиляються: топ-кварки воліють відправлятися в бік протона, а анти-топ кварки вирушають у зворотний бік по відношенню до протона. Хоча відхилення невелике, але Теватрон видав достатній масив даних - зареєстровано більше 1 200 подібних випадків за участю топ-кварків.

Автори підрахували рівень асиметрії, передбачений квантової хромодинаміки.

Оказалось, що при низьких масах (що показують, що це були зіткнення на більш низьких енергіях), результати збігалися з вирахуваним рівнем асиметрії. Але в міру зростання маси до межі Теватрона, розбіжність отриманих даних і попередніх обчислень ставало все більш очевидним. При найвищих масах, різниця між ними більш ніж у три рази перевищувала рівень стандартних відхилень, що в такого роду експериментах, вважається вартим уваги результатом. Вони зробили висновок, що асиметрія з'являється тільки при зіткненнях на високій енергії.

Полученние дані вказують, що відбувається щось дивне при створенні топ-антитоп-кварків при високих енергіях. Виникає очевидне питання - що саме. Можливі варіанти відповіді - додаткові виміри або незвичайні частки.

Пройдет ще кілька років, перш ніж ВАК створить такий же масив даних як Теватрон до нього, тому, щоб виявити ознаки асиметрії, доведеться ще почекати. Але в БАК відбуваються зіткнення при набагато більш високої енергії, ніж у Теватроне, а це дозволить виявити безпосередньо саму частку. З іншого боку, Теватрон згенерував безліч даних, які ще не встигли проаналізувати, тому найближчим часом картина може прояснитися.

Орігінал (на англ. Мовою): Arstechnica

• Учёные обнаружили, что сверхтонкие алмазные мембраны способны вырабатывать электричество
• Учёные разработали жевательную резинку, которая может снижать уровень HPV и опасных бактерий во рту
• Ученые расплавили алмаз при давлении выше, чем в недрах Нептуна
• Учёные превратили спутники Starlink в гигантский сканер верхних слоёв атмосферы
• Новый катализатор позволит сократить расход платины в водородных топливных элементах на 75%
• Управляемые микротрещины помогли создать сверхмалые пиксели из квантовых точек
• Сверхбыстрые рентгеновские импульсы позволили увидеть химические реакции на уровне отдельных атомов
• Квантовый сенсор поможет искать темную материю