Эксперимент: частицы из шести кварков существуют

Физикам удалось доказать существование экзотических частиц, состоящих из шести кварков. В известных до сегодняшнего дня элементарных частицах было самое большее три кварка.

В течение долгого времени были известны лишь два различных вида адронов: мезоны, состоящие из кварка и антикварка, и барионы из трех кварков. К последним относятся протоны и нейтроны, из которых строятся ядра атомов.

В последние годы, однако, появились указания о существовании других, гибридных видов адронов. Подобные частицы были предсказаны еще в 1964 году Фрименом Дайсоном, однако доказать их существование экспериментально не удавалось.

В последнее время сразу несколько групп физиков сообщили об открытии экзотических частиц, состоящих из четырех кварков − тетракварков.

В 2011 году в исследовательском центре в Юлихе на ускорителе COSY впервые удалось получить указание о существовании «дибарионов» из шести кварков. Эти частицы могут существовать лишь в течение доли секунды и их наличие подтверждается исключительно с помощью продуктов распада.  

Хотя данные, полученные на COSY, и были достаточно достоверны, их не удалось повторить ни на одном другом ускорителе. Поэтому немецким физикам пришлось искать новые пути для доказательства существования «двойных барионов».

В новом эксперименте ученые решили бомбардировать протонную мишень ядрами тяжелого водорода, ускоренными до энергий порядка 2,380 Мэв. Именно в этой энергетической области во время прошлых испытаний возник необходимый резонанс.

При возникновении шестикварковой частицы угол, под которым отлетают столкнувшиеся частицы, должен был измениться, и это изменение могли зарегистрировать точные приборы. 

Новый эксперимент подтвердил существование шестикварковой частицы, которую физики окрестили d*(2380). Открытым остается вопрос, идет ли речь об элементарной частице из шести кварков или же о так называемой «адронной молекуле», состоящей из двух барионов.

Ученые считают, что их результаты открывают широкую дорогу для исследований новых экзотических состояний в субатомной физике.