"Наткнувшись на нечто необычное, мы даже и не
подозревали, что это было совершенно новой частицей" - рассказывает
Дмитрий Денисов, ученый из группы DZero, - "Только после проведения
многочисленных проверок мы начали считать, что видимый нами сигнал ни как не
связан с естественным фоном или с другими известными процессами, этот сигнал
является сигналом от совершенно новой частицы".
Кварк, существование которого было обосновано в 1964
году физиками Мюрреем Гелл-Манн (Murray Gell-Mann) и Джорджем Цвейгом (George
Zweig), является самым маленьким из известных компонентов материи. Кварки
обычно объединяются в группы по два или три, формируя различные субатомные
частицы. К примеру, протон и нейтрон состоят из комбинаций трех типов кварков.
А всего типов кварков, называемых ароматами, бывает шесть - верхний, нижний,
странный, очарованный, прелестный и истинный, которые могут образовывать
бесчисленное количество комбинаций.
В течение долгого времени у ученых не было доказательств
существования комбинаций кварков, насчитывающих более трех кварков. Однако
теория допускает существование частиц, состоящих из четырех и даже пяти
кварков. И первая частица из четырех кварков, тетракварк, была впервые
обнаружена в 2003 году японскими учеными. С того времени было обнаружено еще
несколько подобных частиц, последний раз в 2014 году в недрах Большого Адронного
Коллайдера. Более того, в недрах коллайдера в 2015 году была обнаружена еще
более экзотическая частица, пентакварк, состоящая из пяти кварков, связанных
друг с другом силами сильных ядерных взаимодействий.
Недавно обнаруженный тетракварк, получивший название
X(5568) весьма необычен даже по отношению к другим членам его экзотического
семейства. Другие известные тетракварки имеют в своем составе по крайней мере
два кварка одинакового типа, аромата. Тетракварк X(5568) состоит из четырех
кварков различного аромата - верхнего, нижнего, странного и прелестного.
Уникальная "подпись" существования тетракварка
X(5568) была извлечена учеными DZero из данных, собранных в результате
миллиардов столкновений частиц. Уровень достоверности извлеченных данных
превышает "золотой предел" в пять сигма, что делает это все
доказанным научным открытием. Вероятность ошибки в данном случае составляет
один шанс на шесть миллионов.
"Следующим вопросом, над которым мы будем работать,
станет определение сил и явлений, которые удерживают вместе четыре разных
кварка" - рассказывает Пол Грэннис, - "Они могут быть связаны все
вместе в одно целое или разбиты на две пары, которые вращаются друг вокруг
друга на очень маленьком расстоянии". Выяснение данных вопросов даст ученым
возможность более глубокого проникновения в суть строения и свойств нового
тетракварка. Более того, все это объяснит принципы работы сил сильных ядерных
взаимодействий, которые связывают составные части всех субатомных частиц.
