Научные исследования и технические разработки
по физике. Новости, факты, люди, интервью. Теория и практика.
Каталог статей. Каталог ссылок. Форум. Научно-технические разработки.
Документация, библиотека.
Палата мер и весов. Работа
для физиков. Юмор, сатира, лирика.
Сотрудникам коллаборации CDF удалось зарегистрировать распад предсказанного в Стандартной модели нейтрального бариона.
Сотрудникам коллаборации CDF удалось зарегистрировать распад предсказанного в Стандартной модели нейтрального бариона Ξb0.
Барионами называют элементарные частицы, состоящие из трёх кварков. Наиболее известными частицами такого рода считают протон, образованный двумя верхними (u) кварками и одним нижним (d), и нейтрон, который имеет «обратный» состав udd.
Ξb0 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 достаточно 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 Ξb–, в состав которого входят нижний, странный (s) и прелестный кварки, а двумя годами позже — Ωb– (ssb).
Возможные барионы со спином 1/2, составленные из верхнего, нижнего, странного и прелестного кварков. Частицы, которые содержат очарованный кварк, здесь не отмечены. В скобках указано, наблюдались ли барионы, входящие в три разные группы, в эксперименте.
Схема распада образовавшегося Ξb0 показана на рисунке ниже. После рождения он преодолевает примерно миллиметр и превращается в короткоживущий положительно заряженный барион Ξс+ и долгоживущий отрицательный пион π–. Появившийся Ξс+ 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 Ξb0. Статистическая значимость сигнала составила семь стандартных отклонений, чего вполне достаточно для объявления об открытии.
Массу Ξb0 физики оценили в 5,7878 ГэВ.
Детектор CDF, общая масса которого составляет около 6 000 тонн.
