Мезон-перебежчик пойман на БАК

ЦЕРН

• Наука

В данных Большого адронного коллайдера исследователи из Оксфорда заметили частицу, которая, подобно известной обезьянке из анекдота, никак не решит: умная она или красивая? Хотя в данном случае частица мечется между, собственно, обычным состоянием и своей собственной античастицей. Речь идет об очарованном мезоне (он же D-мезон). Проказницу выдала масса - два состояния отличаются по этой характеристике. Эти различия составляют десять в минус тридцать седьмой степени грамма и тем не менее инструменты, используемые в эксперименте LHCb, смогли ее выявить.

Такого рода мезоны рождаются при столкновении фотонов в коллайдере. Они живут несколько секунд, за которые пролетают считанные миллиметры, а потом распадаются на другие частицы. Исследователи из Оксфордского университета измерили расстояния, пройденные очарованными мезонами и они оказались разными - одни чуть длиннее! А значит, масса такой частицы чуть-чуть, но поменьше. А это и позволяет отличить частицу и ее античастицу. Масса оказалась признаком того, будет это очарованный мезон или его античастица.

На коллайдере создается огромное количество фотонных столкновений и это позволяет зафиксировать подобный процесс перехода между состояниями много раз. А это повышает достоверность открытия. В случае с D-мезоном компьютерные программы показывают статистический параметр пять сигма, что указывает на высокую достоверность феномена. И что из этого следует? А то, что открытое явление позволяет выдвинуть интересную гипотезу, объясняющую, почему в момент Большого взрыва образовавшееся в равных количествах вещество и антивещество не аннигилировало полностью, уничтожив так и не родившуюся Вселенную.

Возможно, мезоны и другие частицы-перебежчики чуть охотнее превращались в обычное вещество и его получилось больше. Что спасло наш мир. Исследователи надеются, что новые данные помогут рассчитать частоту переходов вещество-антивещество и в обратном направлении. А так же установить причину такого дисбаланса. Это подскажет, насколько гипотеза близка к истине. Статья исследователей выйдет в журнале Physical Review Letters.

Вера Максимова, 28.06.2021 18:35