Вселенная в одной частице: На Большом адронном коллайдере обнаружены редкие «гиперядра»

В результате столкновений протонов в Большом адронном коллайдере была обнаружена редкая частица. С 2016 по 2018 год физики зафиксировали свыше 100 редких и нестабильных гиперядер – атомных ядер, содержащих необычный вид кварка .

Большой адронный коллайдер служит для столкновения частиц с высокой скоростью, позволяя физикам исследовать образующиеся короткоживущие частицы, которые иначе невозможно обнаружить.

Гипертритон – одно из таких гиперядер. Он состоит из протонов, нейтронов и лямбда-гиперонов, содержащих странный кварк. Гиперядра, такие как гипертритон, представляют особый интерес, особенно в астрофизическом контексте. Считается, что гипероны могут образовываться внутри нейтронных звезд, которые являются коллапсированными ядрами звезд, переживших взрыв сверхновой.

Для их обнаружения в Большом адронном коллайдере была применена новая техника. Гипертритоны и антигипертритоны были обнаружены не напрямую, а путем обнаружения продуктов их распада.

Этот процесс порождает пионы и ядра гелия/антигелия, которые ученые и обнаружили в данных Большого адронного коллайдера с помощью новой техники идентификации гелия. В результате были обнаружены 61 гипертритон и 46 антигипертритонов.

Астрофизические последствия этого открытия крайне важны. Определение процессов создания и аннигиляции антигелия в космосе может помочь уточнить его количество, достигающее Земли.

Открытие предоставляет новый метод исследования свойств гипертритонов и расширяет понимание о том, как кварки в барионах связаны между собой.

Результаты исследования были представлены на Европейской конференции по высокоэнергетической физике и будут опубликованы в ближайшем научном журнале.