Про це розповідає KURAZH
У Європейському центрі ядерних досліджень (ЦЕРН) науковці повідомили про відкриття нової субатомної частинки – Xi-cc-plus (Ξcc+), що містить два «чарівні» кварки та один нижній. Це відкриття стало можливим завдяки сучасному обладнанню Великого адронного колайдера та участі провідних дослідників з Манчестерського університету. Нова частинка суттєво важча за звичайний протон, адже замість легких кварків у її складі присутні масивніші аналоги, що дає змогу значно розширити розуміння природи сильних взаємодій у матерії.
Історичний контекст і значення відкриття
Варто зазначити, що саме у Манчестері понад століття тому Ернест Резерфорд відкрив протон. Нове відкриття Xi-cc-plus стало логічним продовженням цієї традиції, але вже на сучасному технологічному рівні. У складі частинки два charm-кварки та один нижній кварк, що визначає її високу масу і унікальні властивості серед субатомних частинок. Завдяки цьому науковці отримали нові можливості для дослідження сильних ядерних сил і мікроскопічної будови Всесвіту. Відкриття здійснено в рамках міжнародної колаборації LHCb, до якої входить понад тисяча вчених з різних країн, які прагнуть розкрити фундаментальні питання існування матерії, зокрема проблему антиматерії.
Експеримент Резерфорда з золотою фольгою в підвалі Манчестера змінив наше розуміння матерії, а сьогоднішнє відкриття продовжує цю традицію, використовуючи передові технології в ЦЕРНі. Обидва досягнення демонструють, наскільки далеко може завести нас дослідження, рухоме цікавістю.
Технології для науки і медицини
Для фіксації та дослідження Xi-cc-plus знадобилася унікальна високошвидкісна система детекції. Фахівці з Манчестерського університету створили спеціалізовані кремнієві піксельні детектори, здатні фіксувати до 40 мільйонів подій щосекунди. Виробництво ключових модулів здійснювалося безпосередньо у корпусі Шустера. Ці технології вже знаходять застосування і за межами фундаментальної фізики – зокрема, адаптуються для сучасних систем медичної візуалізації, підвищуючи якість рентгенівських знімків.
Відкриття Xi-cc-plus стало результатом ретельного аналізу розпаду частинки на три легші: Λc+, K- та π+. Протягом 2024 року у ході протон-протонних зіткнень було зафіксовано близько 915 подій при масі частинки 3619,97 МеВ/c². Ці точні результати дозволили поставити крапку в багаторічних суперечках щодо існування Xi-cc-plus, адже попередні спроби фіксації не отримували підтвердження. Завдяки модернізованому обладнанню і спільній роботі науковців, реальність цієї частинки тепер підтверджено експериментально, а її маса повністю відповідає теоретичним розрахункам.
Паралельно з цим, інженери продовжують розробку технічних рішень для роботи обладнання в екстремальних умовах, таких як космос чи полярні регіони. Зокрема, нещодавно китайські дослідники презентували новий тип конденсатора, розрахованого на роботу при температурі до -100°C.
