Большой адронный коллайдер поможет найти новые измерения во Вселенной

В первые миллионные доли секунды после Большого взрыва Вселенная представляла собой бурлящую плазму из кварков и глюонов. Перед тем как охладиться и образовать нейтроны и протоны, эти частицы сталкивались, и в результате этого образовывались короткоживущие частицы X. Эти частицы чрезвычайно редки, и физики предполагали, что они могут быть созданы в ускорителях в результате слияния кварков.

Согласно статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters, команда ученых использовала методы машинного обучения, чтобы отсеять более 13 млрд столкновений тяжелых ионов, каждое из которых произвело десятки тысяч заряженных частиц. Среди этого "супа" из высокоэнергетических частиц исследователи смогли выделить около 100 частиц типа X (3872).

Ученые подозревают, что X (3872) – это либо компактный тетракварк, либо совершенно новый тип молекулы, состоящей не из атомов, а из двух слабо связанных мезонов – субатомных частиц, которые сами состоят из двух кварков.

X (3872) был впервые обнаружен в 2003 году в рамках эксперимента Belle, коллайдера частиц в Японии, который сталкивает высокоэнергетические электроны и позитроны. Однако в этой среде редкие частицы распадались слишком быстро, чтобы ученые могли изучить структуру. Тогда было высказано предположение, что X (3872) и другие экзотические частицы могут лучше освещаться в кварк-глюонной плазме.

В ближайшие год или два исследователи планируют собрать гораздо больше данных, которые должны помочь выяснить структуру X-частицы. Если частица представляет собой прочно связанный тетракварк, она должна распадаться медленнее, чем если бы это была слабосвязанная молекула.