Учени от ЦЕРН откриха нова рядка тежка частица в Големия адронен колайдер

Физици от Европейската организация за ядрени изследвания постигнаха нов мащабен пробив. Те откриха нова частица по време на експерименти в Големия адронен колайдер. Информацията беше разпространена официално от пресслужбата на ЦЕРН и АФП. Новата частица има структура, която е много подобна на протона. Нейната маса обаче е четири пъти по-голяма от неговата.

Това е 80-ата нова частица, открита в историята на ЦЕРН до този момент. Свойствата на това откритие ще помогнат за тестването на съвременните модели на квантовата физика. В структурата на частицата два горни кварка са заменени от два по-тежки чаровни кварка. Именно тази промяна увеличава нейната маса значително. Това е едва вторият случай на наблюдаван барион с два тежки кварка.

„едва вторият случай, в който е наблюдаван барион, съставен от два тежки кварка“

Представителят на ЦЕРН Винченцо Вагнони потвърди важността на това постижение. Това е първата нова частица след модернизацията на детектора през 2023 година. Обновеното оборудване позволява на учените да фиксират събития, които преди оставаха напълно незабелязани. През 2017 година физиците откриха друга подобна частица в същия ускорител. Тя се състоеше от два чаровни кварка и един горен кварк.

Прогнозираната продължителност на живота на новата частица е шест пъти по-кратка от нейния аналог. Това се дължи на изключително сложни квантови ефекти в микросвета. Подобен кратък живот прави наблюдението на обекта много сложна задача за екипа. Цялата видима материя във Вселената е изградена от бариони. Това включва протоните и неутроните в ядрата на всеки атом.

Барионите са често срещани частици, които се състоят от три отделни кварка. Кварките съществуват в шест основни разновидности, наричани още аромати. Те са горен, долен, чаровен, странен, истинен и дънен тип. Тези елементи се различават по своята маса и електрически заряд. Теоретично комбинацията от тези аромати може да образува много видове бариони. Повечето от тях обаче са изключително нестабилни в природата.

Планирана е масивна модернизация на Големия адронен колайдер от юни 2026 година. Този нов етап е известен като High Luminosity LHC. Почти 90% от фокусиращите системи ще бъдат заменени с нови магнити. Те ще бъдат изработени от специална свръхпроводяща сплав от ниобий и олово. Тази промяна ще увеличи броя на сблъсъците на частици близо десет пъти. Това ще позволи провеждането на много повече научни експерименти.

Работата по модернизацията на съоръжението ще продължи около пет пълни години. През този период колайдерът ще бъде напълно спрян за изследователите. ЦЕРН вече разработва и проект за Бъдещ кръгов колайдер (FCC). Неговият тунел ще има впечатляваща дължина от 90,7 километра. Това е почти три пъти повече от размерите на сегашния ускорител. Проектът FCC вече получи първия си милиард долара от частни пожертвования.

Окончателното решение за реализацията на FCC ще бъде взето през 2028 година. Строителството на новото съоръжение е планирано да започне през 2030 година. Учените се надяват тези нови технологии да разкрият тайните на материята. Всеки нов експеримент доближава човечеството до разбирането на Вселената. Новата тежка частица е само поредната стъпка в този дълъг път.