სიახლეები
ჰადრონები ეწოდებათ ნაწილაკებს, რომლებიც შედგება ძლიერი ურთიერთქმედებით ერთმანეთთან შეკავშირებული კვარკებისგან. ისინი ორ ჯგუფად იყოფიან: ბარიონებად, რომლებიც სამი კვარკისგან შედგება (მაგალითად, პროტონები და ნეიტრონები), და მეზონებად, რომლებიც კვარკისა და ანტიკვარკის წყვილისგან წარმოიქმნება. მიუხედავად მრავალწლიანი კვლევებისა, ძლიერი ურთიერთქმედების მრავალი ასპექტი ჯერ კიდევ ბოლომდე შესწავლილი არ არის, განსაკუთრებით - როგორ აკავშირებს ის კვარკებს ჰადრონების შიგნით.
მძიმე კვარკებისგან შემდგარი მეზონები მნიშვნელოვან „ლაბორატორიას“ წარმოადგენენ ძლიერი ურთიერთქმედების თეორიული მოდელების შესამოწმებლად. ფიზიკოსებისთვის განსაკუთრებულ ინტერესს წარმოადგენს Bc+ მეზონი, რადგან ის შეიცავს ორი ტიპის მძიმე კვარკს — c კვარკსა და b ანტიკვარკს (b̅c).
Bc*+ მეზონში კვარკების სპინები ერთი მიმართულებით არის მიმართული, მაშინ როდესაც Bc+ მეზონის ძირითად მდგომარეობაში ისინი საპირისპიროდაა ორიენტირებული. სწორედ ეს განსხვავება განაპირობებს ახალი ნაწილაკის უფრო მაღალ ენერგეტიკულ მდგომარეობასა და მეტ მასას.
Bc*+ მეზონი წარმოიქმნება მაღალი ენერგიის პროტონების შეჯახების შედეგად და ძალიან სწრაფად იშლება Bc+ მეზონად და ფოტონად.
ერთ-ერთი მთავარი სირთულე, რომელსაც ფიზიკოსები Bc*+ მეზონის ძიებისას წააწყდნენ, ის იყო, რომ მისი ნავარაუდევი მასა მხოლოდ რამდენიმე ათეული MeV-ით აღემატება Bc+ მეზონის მასას. შედეგად, დაშლისას წარმოქმნილი ფოტონი ძალიან მცირე ენერგიისაა და ისეთი დეტექტორით, როგორიც ATLAS-ია, მისი დაფიქსირება უკიდურესად რთულია. ამიტომ მეცნიერებს ახალი ტექნიკის გამოყენება მოუხდათ, რომელიც ეფუძნებოდა იმ შემთხვევების გამოვლენას, როდესაც ფოტონი დეტექტორის შიგნით ელექტრონ-პოზიტრონის წყვილად გარდაიქმნებოდა.
კვლევის ფარგლებში მეცნიერებმა ყურადღება გაამახვილეს Bc+ მეზონის დაშლაზე სამ მუონად და ნეიტრინოდ. ეს დაშლის არხი ჩვეულებრივ არ გამოიყენება ახალი ჰადრონული მდგომარეობების ძიებისას, რადგან ნეიტრინოს ტრეკის რეკონსტრუქცია შეუძლებელია. თუმცა, აღნიშნული პროცესი დაახლოებით ოცჯერ უფრო ხშირად მიმდინარეობს, ვიდრე სხვა სრულად რეკონსტრუქცირებადი დაშლები.
ახალი ნაწილაკი გამოვლინდა მკაფიო პიკის სახით, რომლის სტატისტიკური მნიშვნელობა 8 სტანდარტულ გადახრას აჭარბებდა. Bc*+ და Bc+ მდგომარეობებსს შორის გაზომილი მასობრივი სხვაობა დაახლოებით 64.5 MeV-ია. ეს შედეგი ძირითადად ემთხვევა თეორიულ პროგნოზებს, თუმცა ნაწილობრივ განსხვავდება თანამედროვე მაღალი სიზუსტის გამოთვლებისგან. მიმდინარე კვლევები ფიზიკოსებს დაეხმარება მძიმე კვარკების შემცველი ნაწილაკების უკეთ აღწერასა და ძლიერი ურთიერთქმედების უფრო ღრმად გაგებაში.
წყარო:
