Физики впервые наблюдали уникальные частицы, состоящие лишь из силы

Многолетняя работа на коллайдере частиц в Пекине дала свои плоды: ученые надеются, что им удалось отыскать первые свидетельства существования глюония (глюбола). Это частица X(2370), что формируется при распаде мезона определенного типа, известного как J/ψ.

Пекинским спектрометром III с момента запуска в 2008 году зафиксированы 10 млрд событий, итогом которых стало образование J/ψ-частиц. Они являются одними из самых нестабильных частиц, существуют кратчайший момент и распадаются на составляющие.

Среди прочих частиц-продуктов распада эксперты выявили X(2370). Ей присущи интригующие свойства, которые соответствуют ожидаемым от глюбола. У этой частицы нет электрического заряда, у нее нечетная четностью и масса в пределах диапазона, предсказанного для наиболее легкого состояния глюбола. Также полученный результат органично согласуется с предсказаниями квантовой хромодинамики.

Стандартная модель физики элементарных частиц классифицирует все известные субатомные частицы, но некоторые странные до сего времени не нашли экспериментального подтверждения. Среди них глюболы или глюонии — пучки частиц, которые состоят исключительно из глюонов, транслирующих сильное взаимодействие. Глюбол, иначе говоря, является частицей, полностью состоящей из силы.

Базовое отличие между глюболами и иными частицами заключено в их составе и взаимодействиях. В типичных адронах типа протонов и нейтронов глюоны действуют как своеобразный «клей», обеспечивая мощное взаимодействие между кварками. Тогда как глюболы — это кластеры глюонов, которые связываются друг с другом. Это уникальная способность (возможность глюонов взаимодействовать друг с другом) отличает их от иных носителей силы, таких как фотоны в электромагнетизме.

Обнаружение и изучение глюболов осложнено тем, что они смешиваются с другими кварковыми частицами и распадаются на более знакомые частицы. Сейчас получены первые оптимистичные результаты, но ученые не спешат делать однозначные выводы.  Ряд свойств X(2370) не полностью идентичны ожиданиям для глюбола. Есть вероятность, что обнаруженная частица представляет иное экзотическое состояние, такое как тетракварк.