На «Теватроні» був відкритий новий баріон

Співробітникам колаборації CDF вдалося зареєструвати розпад передбаченого в Стандартній моделі нейтрального баріона.

Співробітникам колаборації CDF вдалося зареєструвати розпад передбаченого в Стандартній моделі нейтрального баріона Ξb0.

Баріонами називають елементарні частинки, що складаються з трьох кварків. Найбільш відомими частками такого роду вважають протон, утворений двома верхніми (u) кварками і одним нижнім (d), і нейтрон, який має «зворотний» склад udd.

Ξb0 належить до сімейства чарівних баріонів, що містять, як нескладно здогадатися, важкий чарівний (b) кварк і приблизно в шість разів переважаючих протон і нейтрон по масі. Чарівні баріони народжуються тільки в зіткненнях на високих енергіях, і виявляти їх досить складно, але в експериментах на американському протон-антипротонном колайдері «Теватрон», де і встановлено детектор CDF, багато з цих частинок все ж спостерігалися. У 2007-му тут, приміром, був відкритий баріон Ξb–, до складу якого входять нижній, дивний (s) і чарівний кварки, а двома роками пізніше — Ωb– (ssb).

Можливі баріони зі спіном 1/2, складені з верхнього, нижнього, дивного і чудового кварків. Частинки, які містять зачарований кварк, тут не відзначені. В дужках вказано, чи спостерігалися баріони, що входять у три різні групи, в експерименті.

Схема розпаду утвореного Ξb0 показана на малюнку нижче. Після народження він долає приблизно міліметр і перетворюється в короткоживучий позитивно заряджений баріон Ξс+ і довговічний негативний півонія π–. З’явився Ξс+ потім швидко розпадається на пару півоній і частку Ξ, яка встигає залишити слід в кремнієвій трекової системи CDF до свого розпаду на півонія і незаряженную лямбда-частинку Λ. Остання може пройти кілька сантиметрів, після чого також зникає з утворенням протона і півонії.

Розпад Ξb0 (ілюстрація CDF collaboration).

Переглянувши дані майже по 500 трильйонів зіткнень протонів з антипротонами, вчені з CDF виділили 25 подій, які мали всі ознаки розпаду Ξb0. Статистична значимість сигналу склала сім стандартних відхилень, чого цілком достатньо для оголошення про відкриття.

Масу Ξb0 фізики оцінили в 5,7878 Гев.

Детектор CDF, загальна маса якого становить близько 6 000 тонн.

Повна версія звіту буде опублікована в журналі Physical Review Letters.

Підготовлено за матеріалами Національної прискорювальної лабораторії ім. Фермі.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *