На Большом адронном коллайдере, возможно, нашли новую частицу

Детектор LHCb Большого адронного коллайдера в ЦЕРНе (Европейский совет ядерных исследований) под Женевой уже несколько раз зарегистрировал отклонение в данных о распаде B-мезонов, которую можно объяснить существованием новой, ранее неизвестной частицы. Доклад об аномалии, который физики называют нарушением закона лептонной универсальности, прочитали на семинаре 18 апреля, передает Популярная механика со ссылкой на Nature.

Вот уже несколько десятилетий физики ищут новые частицы, пока неизвестные и не включенные в Cтандартную модель. На этот раз еле различимый след новой частицы заметил самый маленький детектор Большого адронного коллайдера, LHCb, основная работа которого - измерение редких и экзотических случаев распада прелестных адронов (Bu, Bd, Bs, Bc-мезонов и b-барионов), и в этот раз процесс распада B-мезонов оказался чрезвычайно необычным.

Если бы эксперимент дал подобный результат единожды, отклонением от расчетных данных можно бы было пренебречь, но повторение эксперимента уже шесть раз показывало отклонение.

Аномалия появляется при наблюдении за распадом B-мезонов - частиц, состоящих из одного прелестного кварка и одного нижнего кварка. При распаде B-мезонов появляются лептоны - нейтрино или электроны и пять видов их "ближайших родственников". Все они участвуют в слабом взаимодействии - одном из четырех фундаментальных взаимодействий, которое, в отличие от гравитационного или электромагнитного работает только на расстояниях меньше радиуса протона. В соответствии со Стандартной моделью все лептоны участвуют в слабом взаимодействии одинаково, разница появляется только из-за различия масс лептонов. Эта одинаковость выражается в количестве лептонов разных видов, возникающих при распаде одних и тех же частиц.

Однако американские, японские, а теперь и ЦЕРНовские исследования подтверждают, что некоторые виды лептонов при распадах B-мезонов рождаются чаще других. Статистическое отклонение невелико, но оно есть, и физики задумываются над тем, не ввести ли в расчеты новую частицу - это могло бы объяснить отклонение.

напомним, в 2015 году эксперименты на LHCb подтвердили существование пентакварков, а еще тремя годами ранее большие детекторы БАК обнаружили при распаде протонов высоких энергий бозон Хиггса - частицу, заполнившую последнюю пустовавшую ячейку Стандартной модели.