Учёные из лаборатории Ферми (Fermi National Accelerator Laboratory) объявили об открытии ими новой тяжёлой частицы – бариона Ξb, которую также называют "каскад-b" (cascade b). Она состоит сразу из трёх сортов кварков, что "вживую" наблюдалось впервые. Открытие сделано в рамках проекта DZero Experiment, в котором участвуют 610 специалистов из 88 научных учреждений 19 стран.

По сообщению исследователей, частица обладает электрическим зарядом, а её масса в шесть раз превышает массу протона. Каскад-b состоит из трёх различных кварков: нижнего (d), странного (s) и красивого (b); раньше таких частиц в экспериментах не наблюдалось. До этого только однажды сообщалось о непрямом доказательстве существования такой частицы, полученном во время опытов на Большом электрон-позитронном коллайдере (LEP), принадлежащем CERN.

После того как эта частица возникает в результате высокоэнергетичных столкновений частиц, она пролетает с околосветовой скоростью всего несколько миллиметров. Затем под действием слабых ядерных сил она распадается на две другие известные частицы — J/Ψ-мезон и барион Ξ-. В результате J/Ψ распадается на пару мюонов. Ξ-, в свою очередь, пролетев несколько сантиметров, распадается на Λ-барион и пион. Λ-барион также пролетает несколько сантиметров и распадется на протон и пион.

Существование каскада-b определяется на основе детектирования продуктов его распада, упомянутых в описанной схеме. В настоящее время учёным удалось зафиксировать всего 19 таких случаев распада. Для этого им потребовалось провести огромное количество столкновений частиц в экспериментах, проходивших на протяжении последних пяти лет.

Как утверждают физики, ценно то, что получилось определить массу – благодаря этому удастся выяснить много важных подробностей, касающихся взаимодействий кварков при их объединении в более крупные частицы.

"Добыть" новую частицу физики смогли в результате опытов, проводившихся на ускорителе Tevatron.

Открытие каскада-b представляет собой большую ценность для фундаментальной науки. В частности, оно поможет понять процессы, происходившие вскоре после Большого Взрыва, так как в то время во Вселенной было огромное количество различных барионов, в том числе, каскадов-b. Кроме того, как утверждают исследователи, эта частица заполняет собой некоторый пробел, существовавший в Стандартной модели.

Подробности, рассказывающие о новой частице, будут опубликованы в журнале Physical Review Letters.

Источник: FNAL