Физики нашли в данных БАК указания на топоний
Ученые, работающие на Большом адронном коллайдере (БАК), обнаружили в результатах экспериментов неожиданные данные. Они могут свидетельствовать о существовании топония, связанного состояния топ-кварка и его антикварка.
При столкновениях протонов на высоких скоростях внутри Большого адронного коллайдера (БАК) образуются пары «топ-кварк — анти-топ-кварк (tt̄)». Эту группу частиц называют топониями, они предсказаны теоретически, но пока не были найдены. Измерение вероятности их образования (сечения процесса) служит не только проверкой Стандартной модели физики частиц, но и способом поиска новых, пока не открытых частиц.
Физики, работающие с детектором CMS (Compact Muon Solenoid, компактный мюонный соленоид), проанализировали большой массив данных по образованию tt̄-пар. Их собрали во время экспериментов в 2016-2018 годах, когда искали новые типы бозонов Хиггса.
Эти гипотетические бозоны, предсказанные физиками в теоретических расширениях Стандартной модели, должны особенно сильно взаимодействовать с тяжелым топ-кварком, масса которого в 184 раза больше массы протона. Если такие частицы действительно существуют, они должны в большинстве случаев распадаться на пару топ-кварков, производя характерные «струи» частиц в детекторах.
Повышенное число пар «топ-кварк — анти-топ-кварк» ученые обычно рассматривают как признак присутствия дополнительных хиггсовских бозонов. Однако в новых данных исследователи нашли огромное количество таких пар на минимально возможной энергии их образования. Это натолкнуло исследователей на альтернативную гипотезу — о топонии.
Хотя пары tt̄ не образуют устойчивых связанных состояний, расчеты в рамках квантовой хромодинамики предсказывают усиление образования кратковременных состояний на энергетическом пороге для пар «кварк — антикварк». По упрощенной модели, сечение образования топония составило 8,8 пикобарна с погрешностью примерно 15 процентов. Это превышает необходимый для заявлений об открытии уровень статистической достоверности в пять сигма — вероятность, что результат оказался случайным, крайне мала. Научная работа опубликована на сервере препринтов arXiv.org.
Даже с такой степенью уверенности ученые попробуют перепроверить данные и найти топоний в других экспериментах — теперь им известно, куда смотреть и что искать. Топоний станет последним звеном в ряду кваркониев — нестабильных состояний «кварк — антикварк», образованных тяжелыми кварками. Очарованный кварк образует со своей частицей чармоний, а прелестный — боттомоний.
Чармоний и боттомоний имеют размер примерно 0,6 и 0,4 фемтометра. До сих пор ботомоний считался самой маленькой из известных адронных частиц. Ученые ожидают, что из-за еще большей предсказанной массы топоний окажется существенно меньшего размера, что делает его потенциально самой компактной известной частицей такого типа.
Долгое время считалось, что топоний не может быть зарегистрирован в протон-протонных столкновениях, поскольку топ-кварк распадается на прелестный кварк и W-бозон за время, за которое свет проходит всего 0,1 фемтометра — меньше предполагаемого размера самой частицы. Топоний, таким образом, был бы уникальным среди кваркониев: он распадается не в результате аннигиляции материи и антиматерии, а из-за спонтанного распада одного из его составляющих кварков.
Ученые коллабораций CMS и ATLAS теперь совместно продолжают исследование этой аномалии. Хотя альтернативные объяснения пока нельзя исключить, результаты требуют дальнейшей проверки с помощью эксперимента ATLAS — «сестринского» проекта CMS.
Telegram 
Дзен 
VK Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Мы много знаем о том, как цивилизации до нас строили дома и дороги, но с объектами материальной культуры дела обстоят сложнее. Ремесленные техники часто хранились в строгом секрете и могли быть случайно утрачены при неудачном стечении обстоятельств. Так случилось с ювелирной техникой цзинь чжэ сы.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Ученые Южного федерального университета исследовали новую светочувствительную молекулу и обнаружили, что она ведет себя совсем не так, как ожидалось. Благодаря необычным свойствам она может стать основой для создания умных материалов, сенсоров и лекарств, которые будут активироваться светом именно там, где нужно, например, для борьбы с опасными бактериями.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии