Сотрудники коллаборации CDF зарегистрировали распад предсказанного в Стандартной модели нейтрального бариона, содержащего странный, верхний и прелестный кварки.

Сотрудникам коллаборации CDF удалось зарегистрировать распад предсказанного в Стандартной модели нейтрального бариона Ξ_b⁰.

Барионами называют элементарные частицы, состоящие из трёх кварков. Самыми известными частицами такого рода считают протон, образованный двумя верхними (u) кварками и одним нижним (d), и нейтрон, который имеет «обратный» состав udd.

Ξ_b⁰ принадлежит к семейству прелестных барионов, содержащих, как несложно догадаться, тяжёлый прелестный (b) кварк и приблизительно в шесть раз превосходящих протон и нейтрон по массе. Прелестные барионы рождаются только в столкновениях на высоких энергиях, и обнаруживать их довольно сложно, но в экспериментах на американском протон-антипротонном коллайдере «Теватрон», где и установлен детектор CDF, многие из этих частиц всё же наблюдались. В 2007-м здесь, к примеру, был открыт барион Ξ_b^–, в состав которого входят нижний, странный (s) и прелестный кварки, а двумя годами позже — Ω_b^– (ssb).

Схема распада образовавшегося Ξ_b⁰ показана на рисунке ниже. После рождения он преодолевает примерно миллиметр и превращается в короткоживущий положительно заряженный барион Ξ_с⁺ и долгоживущий отрицательный пион π^–. Появившийся Ξ_с⁺ затем быстро распадается на пару пионов и частицу Ξ^–, которая успевает оставить след в кремниевой трековой системе CDF до своего распада на пион и незаряженную лямбда-частицу Λ. Последняя может пройти несколько сантиметров, после чего также исчезает с образованием протона и пиона.

Распад Ξb0 (иллюстрация CDF collaboration).

Просмотрев данные почти по 500 триллионам столкновений протонов с антипротонами, учёные из CDF выделили 25 событий, которые имели все признаки распада Ξ_b⁰. Статистическая значимость сигнала составила семь стандартных отклонений, чего вполне достаточно для объявления об открытии.

Массу Ξ_b⁰ физики оценили в 5,7878 ГэВ.

Детектор CDF, общая масса которого составляет около 6 000 тонн.

Полная версия отчёта будет опубликована в журнале Physical Review Letters.

Подготовлено по материалам Национальной ускорительной лаборатории им. Ферми.

Нет комментариев.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите или зарегистрируйтесь пожалуйста.