Физик объяснил происхождение обнаруженной в адронном коллайдере Х-частицы
Профессор Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов Томского политехнического университета (ТПУ) Александр Фикс рассказал «Известиям», как образовалась X-частица, открытая коллаборацией CMS на Большом адронном коллайдере (БАК).
Эксперт пояснил, что многие исследования, которые проводятся на БАКе, направлены на то, чтобы понять, как была образована Вселенная. На сегодняшний день в качестве основного сценария ее возникновения рассматривается так называемый сценарий Большого взрыва, в результате которого возникли пространство, время и сама материя.
Постепенное охлаждение Вселенной привело к появлению первых элементарных частиц — кварков и глюонов. Дальнейшее уменьшение температуры привело к объединению кварков и глюонов в нуклоны, которые, в свою очередь, стали объединяться в ядра. Постепенно возникли частицы и взаимодействия, образующие мир.
«Предполагается, что Х-частица, открытая недавно коллаборацией CMS на БАКе, могла образовываться в кварк-глюонной плазме в результате столкновения ее конституентов, то есть этих самых кварков и глюонов. Поэтому обнаружение и исследование свойств этой частицы — это своего рода возможность посмотреть на нашу Вселенную на самом раннем этапе ее жизни. Можно сказать, что эксперимент CMS — это симуляция, позволяющая понять, какие процессы в принципе могли происходить в первые мгновения с начала Большого взрыва», — подчеркнул Фикс.
По словам ученого, открытые Х-частицы имеют невообразимо малое время жизни, поэтому их невозможно «поймать». Единственный способ их «увидеть» — поймать продукты их распада. Для решения этой задачи в коллаборации CMS был разработан метод машинного обучения, позволивший компьютеру из бесчисленного множества данных выбрать именно те, которые относятся к распаду Х-частицы. Таким способом удалось идентифицировать 100 событий.
При этом Фикс добавил, что, несмотря на открытие самой частицы, ее природа по-прежнему не разгадана.
Ранее, 19 января, в журнале Physical Review Letters была опубликована статья физиков Массачусетского технологического института (MIT), которые обнаружили доказательства существования Х-частиц в кварк-глюонной плазме, производимой на БАКе. Исследователи использовали методы машинного обучения, чтобы выделить примерно сотню частиц X (3872) — разновидности Х-частиц, которая получила свое обозначение благодаря расчетной массе.
В марте 2021 года сообщалось, что ученые из Московского физико-технического института (МФТИ), Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» и Физического института им. П.Н. Лебедева РАН (ФИАН) провели эксперимент на БАКе, в результате которого им удалось открыть орбитальное возбуждение «прелестно-странного бариона» (официальное название частицы. — Ред.). Эксперимент длился два года, а новая частица была обнаружена с «большой статистической значимостью».
