Об этом сообщает KURAZH
В Европейском центре ядерных исследований (ЦЕРН) ученые сообщили об открытии новой субатомной частицы – Xi-cc-plus (Ξcc+), которая содержит два «чарующих» кварка и один нижний. Это открытие стало возможным благодаря современному оборудованию Большого адронного коллайдера и участию ведущих исследователей из Манчестерского университета. Новая частица существенно тяжелее обычного протона, так как вместо легких кварков в её составе присутствуют более массивные аналоги, что позволяет значительно расширить понимание природы сильных взаимодействий в материи.
Исторический контекст и значение открытия
Стоит отметить, что именно в Манчестере более ста лет назад Эрнест Резерфорд открыл протон. Новое открытие Xi-cc-plus стало логическим продолжением этой традиции, но уже на современном технологическом уровне. В составе частицы два charm-кварка и один нижний кварк, что определяет её высокую массу и уникальные свойства среди субатомных частиц. Благодаря этому ученые получили новые возможности для исследования сильных ядерных сил и микроскопической структуры Вселенной. Открытие было осуществлено в рамках международной коллаборации LHCb, в которую входит более тысячи ученых из различных стран, стремящихся раскрыть фундаментальные вопросы существования материи, в частности проблему антиматерии.
Эксперимент Резерфорда с золотой фольгой в подвале Манчестера изменил наше понимание материи, а сегодняшнее открытие продолжает эту традицию, используя передовые технологии в ЦЕРН. Оба достижения демонстрируют, насколько далеко могут завести нас исследования, движимые любопытством.
Технологии для науки и медицины
Для фиксации и исследования Xi-cc-plus потребовалась уникальная высокоскоростная система детекции. Специалисты из Манчестерского университета создали специализированные кремниевые пиксельные детекторы, способные фиксировать до 40 миллионов событий в секунду. Производство ключевых модулей осуществлялось непосредственно в корпусе Шустера. Эти технологии уже находят применение и за пределами фундаментальной физики – в частности, адаптируются для современных систем медицинской визуализации, повышая качество рентгеновских снимков.
Открытие Xi-cc-plus стало результатом тщательного анализа распада частицы на три более легкие: Λc+, K- и π+. В течение 2024 года в ходе протон-протонных столкновений было зафиксировано около 915 событий при массе частицы 3619,97 МеВ/c². Эти точные результаты позволили поставить точку в многолетних спорах о существовании Xi-cc-plus, так как предыдущие попытки фиксации не получали подтверждения. Благодаря модернизированному оборудованию и совместной работе ученых, реальность этой частицы теперь подтверждена экспериментально, а её масса полностью соответствует теоретическим расчетам.
Параллельно с этим инженеры продолжают разработку технических решений для работы оборудования в экстремальных условиях, таких как космос или полярные регионы. В частности, недавно китайские исследователи представили новый тип конденсатора, рассчитанного на работу при температуре до -100°C.
