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 С помощью ускорителей ученые имитируют процессы, происходившие в первые мгновения жизни Вселенной. Так пытаются решить загадки наблюдаемой реальности: почему материи больше, чем антиматерии, состоят ли кварки из других частиц, как сохраняется барионное число. В этот раз анализ столкновений на коллайдере RHIC предоставил сильное свидетельство того, что барионное число переносится не кварками, а глюонной перемычкой внутри протонов.
Восьмилетнее исследование привело к выводу, противоречащему популярным стереотипам о вреде цифровых гаджетов для подрастающего поколения. Большое количество времени, проведенного перед экранами смартфонов, компьютеров или телевизоров в детстве, оказалось напрямую связано с более высокими когнитивными способностями в подростковом возрасте.
Археологи изучили одну из погребальных камер древнеегипетской гробницы и проследили, как менялась организация захоронений от XXV династии до птолемеевского периода. Исследователи пришли к выводу, что кажущийся беспорядок в гробнице на самом деле подчинялся определенной логике.
В черепах участников битв эпохи Средневековья часто находят отверстия квадратной формы, о происхождении которых спорят специалисты. Авторы нового исследования пришли к выводу, что такое повреждение — следствие смертельного удара по голове палицей.
Анализ почти 69 тысяч видов насекомых помог опровергнуть главенствующую теорию эволюции, которая полвека объясняла устройство колоний пчел, муравьев и ос. Исследователи выяснили, что общепринятый генетический фактор сам по себе не приводит к разделению труда, а настоящий секрет их коллективного выживания кроется в совсем других биологических чертах.
У любителей кофе выявили расхождение в уровнях тестостерона: одна форма этого гормона повышалась вместе с количеством выпитого, а другая, напротив, снижалась. Результат оказался особенно интересным на фоне изменений других показателей, связанных с обменом веществ и здоровьем сердца.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?
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