• A
  • A
  • A
  • АБВ
  • АБВ
  • АБВ
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта

Ученые получили новые данные об экзотических тяжелых адронах

Детектор Belle

Детектор Belle
Фото: Kek.jp

В ходе эксперимента Belle исследователи впервые измерили энергетическую зависимость эксклюзивных реакций рождения B-мезонов. Новые данные позволят выяснить природу группы экзотических Upsilon-мезонов, имеющих массы в области энергий от 10.63 до 11.02 гигаэлектронвольта. Результаты работы опубликованы в журнале Journal of High Energy Physics. В эксперименте Belle принимали участие более 400 исследователей, включая сотрудников Международной лаборатории физики элементарных частиц ВШЭ.

Первый Upsilon-мезон, состоящий из b- и анти-b-кварков, был обнаружен в 1977 году. Это событие одновременно стало обнаружением b-кварка, за что авторы исследования, американские ученые Макс Ледерман, Мелвин Шварц и Джек Стейнбергер, получили Нобелевскую премию в 1988 году.

В 2008 году ученые впервые обнаружили, что состояния Upsilon-мезонов с высокой энергией имеют аномальные свойства. Выяснение причин этих неожиданных свойств — один из открытых вопросов в адронной физике. Выводы теоретических исследований сходятся на том, что внутри сильно возбужденных Upsilon-состояний имеются дополнительные степени свободы: легкие кварк и антикварк или валентный глюон. Такие многочастичные связанные состояния называются экзотическими адронами, до недавнего времени они не были известны. Для разделения различных моделей о структуре сильно возбужденных Upsilon-мезонов требовались дополнительные экспериментальные данные. Такие данные были набраны в эксперименте Belle в 2010 году и легли в основу исследования, опубликованного в журнале Journal of High Energy Physics.

Кварки — элементарные частицы, из которых состоят составные частицы — барионы и мезоны. Кварки имеют дробный электрический заряд и делятся по парам на три поколения в порядке возрастания массы: up и down, charm и strange, top и bottom.

Детектор Belle работал на электрон-позитронном коллайдере KEK-B в Японии с 1999 по 2010 год. Физики со всего мира изучали свойства B+ и B0-мезонов, состоящих из тяжелого анти-b-кварка и одного легкого u- или d-кварка. Ученые выявили множество редких распадов этих частиц, а также изучили отличия свойств частиц и античастиц (B+ и B-, B0 и анти-B0), что позволило приблизиться к пониманию механизмов возникновения асимметрии вещества и антивещества в современной Вселенной.

При столкновении электрона и позитрона рождается множество частиц, которые, в свою очередь, взаимодействуют или распадаются. Для того чтобы понять, какие реакции произошли после столкновения частиц, современные эксперименты состоят из нескольких «слоев» разных детекторов. В этих слоях происходит регистрация и изучение определенных частиц.

Так, в эксперименте Belle использовался кремниевый детектор для определения точки взаимодействия, дрейфовый детектор — для отслеживания заряженных частиц и счетчик на основе кристаллов иодида цезия — для регистрации фотонов.

Анализ данных сканирования дал информацию об энергетической зависимости сечений целого ряда реакций. При этом в форме сечения рождения слабо возбужденных Upsilon-мезонов совместно с парой pi+pi- мезонов был обнаружен новый тяжелый мезон Upsilon(10750). Все изученные ранее реакции дают относительно небольшой вклад в суммарное сечение. Наконец, сейчас впервые измерены сечения e+e- -> B-анти-B, B-анти-B* и B*-анти-B*, дающие доминирующий вклад в полное сечение. Таким образом, впервые появилась полная совокупность данных об экзотических Upsilon-мезонах, что позволило нескольким теоретическим группам начать работу по объяснению измерений.

«Полученные данные содержат ряд неожиданностей. Сечения e+e- -> B-анти-B, B-анти-B* и B*-анти-B* имеют сложную зависимость от энергии, что может предоставить важную информацию о волновых функциях Upsilon-мезонов. Можно ожидать, что в будущем совместный анализ данных об энергетической зависимости сечений позволит выяснить вопрос структуры сильно возбужденных Upsilon-мезонов», — комментирует один из авторов статьи, ведущий научный сотрудник Международной лаборатории физики элементарных частиц ВШЭ Роман Мизюк.

Вам также может быть интересно:

Модель, описывающая отношения хищников и их жертв, стала основой для прогноза распространения COVID-19

Исследователи факультета экономических наук НИУ ВШЭ предложили математическую модель, описывающую течение пандемии COVID-19 с учетом ограничительных мер, принимаемых в разных странах. Она поможет правительствам принимать взвешенные и своевременные решения о введении или отмене ограничений. Работа опубликована в журнале Eurasian Economic Review.

Нейробиолог Василий Ключарев — о новых лабораториях международного уровня в Вышке

Недавно в НИУ ВШЭ открылся новый лабораторный кластер Института когнитивных нейронаук. В одном пространстве оказалось около десяти научных лабораторий, занимающихся когнитивными науками. А у их сотрудников появилась возможность обмениваться опытом и совместно использовать эксклюзивное оборудование для проведения экспериментов. О том, какие исследовательские перспективы в области нейронаук открываются благодаря новому лабораторному кластеру в НИУ ВШЭ, и насколько глубоко ученые проникли в тайны мозга человека, IQ.HSE поговорил с директором Института когнитивных нейронаук Василием Ключаревым.

С возрастом мозгу требуется больше усилий для координации движений руками

Группа ученых с участием ведущего научного сотрудника Центра нейроэкономики и когнитивных исследований НИУ ВШЭ Вадима Никулина обнаружила, что падение с возрастом способности к противофазным билатеральным движениям связано с изменением альфа- и бета-активности мозга.

Новые соединения редкоземельных элементов открыты при участии исследователей из Вышки

Коллектив российских ученых осуществил синтез нового кристаллического лактата иттрия, а также аморфного лактата иттрия, имеющего необычную структуру. Участие в работе приняли коллеги из Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН, Петербургского института ядерной физики НИЦ «Курчатовский институт», Высшей школы экономики, РХТУ им. Д.И. Менделеева и Лаборатории нейтронной физики им. И.М. Франка Объединенного института ядерных исследований. Синтезированные ими новые соединения являются первыми представителями солей редкоземельных элементов и молочной кислоты. В коллектив авторов также вошла студентка 2-го курса ОП «Химия» НИУ ВШЭ Анна Селиверстова.

Студенты ВШЭ представили свои стартапы на выставке в Экспоцентре

В рамках Года науки и технологий с 18 по 21 октября в Экспоцентре проходит 28-я международная специализированная выставка «Реклама-2021». На стенде ВШЭ были представлены проекты студентов, изучающих майнор «Стартап с нуля: практика создания собственного бизнеса», а одним из событий выставки стало подписание соглашения о сотрудничестве между университетом и АО «Экспоцентр».

Диалог поколений в цифровом интерьере: началась международная научная конференция по форсайту

Гаджеты все сильнее влияют на повседневные практики россиян. Роботы помогают автоматизировать рутинные задачи, а также учатся принимать вполне автономные решения, за которые пока неясно, кому отвечать. С комплексного анализа социальных эффектов усиливающейся цифровизации началась XI Международная научная конференция НИУ ВШЭ «Форсайт и научно-техническая и инновационная политика», которая проходит 15–26 октября 2021 года в онлайн-формате.

Ученые научили искусственный интеллект предсказывать банкротство компаний

Сотрудники Высшей школы бизнеса ВШЭ  предложили новый метод  предсказывать банкротство компаний на основе машинного обучения. Он позволяет использовать по максимуму информацию о финансовом состоянии компаний и показывает более высокие результаты по сравнению с классическими статистическими подходами. Исследование опубликовано в журнале Expert Systems with Applications.

Вышка формирует глобальную цепочку прогнозирования будущего

Пандемия показала возможности быстрого реагирования на большие вызовы и усилила взаимосвязи исследователей, политиков, предпринимателей как на национальном, так и на мировом уровне. Накопленные практики жизни и целеполагания в новой реальности обсудят 15–26 октября 2021 года участники XI Международной научной конференции «Форсайт и научно-техническая и инновационная политика», которую организует Институт статистических исследований и экономики знаний (ИСИЭЗ) НИУ ВШЭ.

Человек и общество: взгляд ученых Вышки

Почему важно знать, что происходит с экономиками стран мира после пандемии, что ждет общество в эпоху цифровой трансформации, как изменится мир профессий, что приходит на смену предсказуемому будущему, что делает горожанина «умным». Этим и другим актуальным темам посвятили свои доклады на XVI фестивале NAUKA 0+ исследователи Высшей школы экономики.

Ученые ВШЭ объяснили поведение хаотических систем

Исследователи Научно-учебной лаборатории моделирования и управления сложными системами ВШЭ предложили недостающую составляющую механизма самоорганизованной критичности, которая позволяет воспроизвести степенные закономерности, наблюдаемые в реальном мире. По мнению ученых, это приближает нас к пониманию того, как возникают землетрясения, распространяются лесные пожары, работают финансовые рынки и социальные сети. Результаты исследования исследования, проведенного при поддержке Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Scientific Reports.