У результаті розпаду протона в кільці колайдера утворилася раніше невідома частка - баріон, що складається з двох чарівних кварків і одного верхнього.

Детектор LHCb Великого адронного коллайдера зареєстрував нову фундаментальну частку, що складається з двох чарівних кварків і одного верхнього кварка. Маса нововідкритої частки - 3621 мегаелектронвольт; це майже вчетверо більше за масу протона; така велика маса обумовлена ​​присутністю двох чарівних кварків (маса кожного становить 1275 МеВ).

Нововідкрита частка належить до сімейства баріонів - частинок, що складаються з трьох кварків. Найвідоміші представники цього сімейства - протони і нейтрони, з яких складаються ядра атомів. Протони складаються з двох верхніх кварків і одного нижнього, нейтрони - з двох нижніх і одного верхнього. Крім нижніх (d) і верхніх (u) (легких) кварків, стандартна модель описує ще чотири типи важких - дивний (s), зачарований (с), красивий (b) і топ-кварк (t). Теоретично можливими є баріони з самих різних комбінацій кварків. Найстійкіші баріони - протони і нейтрони - складаються з найлегших кварків; частинки, до складу яких входять важкі кварки, живуть дуже недовго, а виникають рідко, тому, хоча всі вони давно передбачені теоретиками, довести їхнє існування вдається не завжди - як і у випадку з новим, «двічі зачарованим» кварком.

Спостерігати новий важкий баріон вдалося завдяки високій продуктивності колайдера; в кінці червня фізикам ВАК вдалося помістити в кільце рекордну кількість згустків протонів на зустрічних пучках і отримати рекордну кількість зіткнень частинок; аналізуючи результати зіткнень, вчені змогли виявити рідкісні випадки розпаду протонів. В одному з таких випадків в результаті зіткнення протонів виник новий баріон, який потім розпався на лямбда-баріон і три різних мезони.

Новий, важкий баріон може стати відмінним інструментом дослідження властивостей сильної взаємодії - однієї з чотирьох фундаментальних взаємодій, яка забезпечує взаємне притягання кварків в частинках, які складаються з них, а також за тяжіння протонів і нейтронів в атомних ядрах.

Міжнародна група фізиків, що працює над експериментом LHCb, розповіла про відкриття на конференції Європейського фізичного товариства з фізики високих енергій 6 липня. Дослідження буде опубліковано в журналі Physical Review Letters; коротко про нього розповідає прес-реліз на сайті CERN.