Tweeter button Facebook button Youtube button

LHC. Новая прелестная кси-частица

28/04/2012
By

print
Детектор БАК CMS. Фото пресс-службы CERN.

Детектор БАК CMS. Фото пресс-службы CERN.

Установленный на Большом адронном коллайдере детектор CMS, фиксирующий результаты протон-протонных столкновений, обнаружил следы распада не наблюдавшейся ранее прелестной кси-частицы.

Прелестные кси-барионы встроены в общепринятую кварковую модель и входят в группу частиц, содержащих один странный и один прелестный валентный кварк. К этой группе относятся, скажем, основное состояние Ξb с JР = 1/2+ (здесь J — спин, а P — чётность), возбуждённое состояние Ξ*b с JР = 3/2+ и пара состояний Ξ**b с JР = 1/2 и 3/2. Все эти барионы могут быть нейтральными (содержать, в дополнение к странному и прелестному, верхний кварк) или отрицательно заряженными (в этом случае место верхнего кварка занимает нижний).

Распады нейтрального и отрицательно заряженного основных состояний Ξb0 и Ξb физики уже регистрировали, о чём мы рассказывали в прошлом году. В обсуждаемой работе коллаборации CMS речь идёт о новом для экспериментаторов возбуждённом состоянии Ξ*b0, которое, как предполагалось, должно распадаться на Ξb-барион и пи-мезон π+.

Полная цепочка распада Ξ*b0, который приводит к появлению одного протона р, двух мюонов μ и трёх пи-мезонов, приведена на рисунке ниже. Если все эти конечные частицы зарегистрированы, физики приступают к реконструкции и поиску следов интересующих их барионов — проходят по цепочке в обратную сторону, то есть начинают с событий, которые имеют все признаки распада лямбда-бариона Λ0 на пи-мезон и протон, затем отбирают события, отвечающие гипотезе о распаде кси-бариона Ξ на Λ0 и π, и так далее. На последнем этапе работы рассчитывается величина Q = M(J/ψΞπ+) – M(J/ψΞ) – M(π) — разность между измеренной инвариантной массой J/ψΞπ+ и суммой масс продуктов распада Ξ*b0: J/ψ-мезона, Ξ и заряженного пи-мезона. Пик в распределении этой величины по энергии будет свидетельствовать о наблюдении Ξ*b0.

Схема распада Ξ*b0 (иллюстрация CMS Collaboration).

Схема распада Ξ*b0 (иллюстрация CMS Collaboration).

Признаки распада Ξ*b0 участники коллаборации пытались отыскать в массиве данных, собранных CMS в прошлом году и отвечающих интегральной светимости в 5,3 обратного фемтобарна. К своему удовлетворению, на построенном по итогам работы распределении Q, которое показано на графике ниже, физики отметили выраженный пик в области 12–18 МэВ. Значимость этого сигнала превысила пять стандартных отклонений.

Вычислив Q, которая оказалась равна 14,84 ± 0,74 (стат.) ± 0,28 (сист.) МэВ, и взяв известные массы отрицательно заряженного кси-бариона Ξb и заряженного пи-мезона, авторы определили массу нового возбуждённого состояния: 5 945,0 ± 0,7 (стат.) ± 0,3 (сист.) ± 2,7 МэВ. Последнее число в этой записи к собственно экспериментам не относится и отражает лишь неопределённость массы Ξb.

Распределение Q (иллюстрация CMS Collaboration).

Распределение Q (иллюстрация CMS Collaboration).

Препринт статьи, подготовленной участниками CMS, можно скачать с сайта arXiv.

Подготовлено по материалам ЦЕРН.

Дмитрий Сафин

Источник Compulenta.ru

Tags: , , , ,

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

amplifier for 8 speakers
Алёна Петрова

ПОПУЛЯРНЫЕ

В началоВ начало
sonos multi-room music system zonebridge br100 sonos multi room music system zoneplayer zp120 + zp90 sonos multi-room music system zone bridge br100 box multi room speaker system airplay apple multi room speaker system