Китайские физики приблизились к открытию «частицы из силы» — глюбола

Пекин, 6 августа. Ученые коллаборации BESIII (Пекинский спектрометр III) представили новые данные, которые могут подтвердить природу частицы X(2370), обнаруженной еще в 2011 году. Согласно заявлению Китайской академии наук, эта частица с высокой вероятностью является глюболом — гипотетическим объектом, предсказанным квантовой хромодинамикой, но до сих пор не подтвержденным экспериментально.

В отличие от протонов, нейтронов и мезонов, которые состоят из кварков, глюболы должны формироваться исключительно из глюонов — частиц-переносчиков сильного взаимодействия, связывающих кварки внутри адронов. Если существование глюболов будет доказано, это станет подтверждением нового типа материи, где фундаментальное взаимодействие существует в «чистом» виде.

15 лет анализа данных

Физики потратили около 15 лет на изучение свойств X(2370). За это время они установили, что ее основные характеристики соответствуют псевдоскалярному глюболу с квантовыми числами спина и четности 0⁻⁺. Это означает, что частица ведет себя так, как предсказывают теоретические модели для глюбола с такими параметрами.

Дополнительным аргументом в пользу глюбольной природы X(2370) стало обнаружение у частицы свойства «флейворного синглета» — одной из ключевых характеристик, ожидаемых у глюбола. Это свойство указывает на то, что частица не различает типы (ароматы) кварков, что согласуется с гипотезой о ее чисто глюонной природе.

Полвека поисков

Поиски глюболов продолжаются около 50 лет и остаются одной из ключевых нерешенных задач современной физики. Квантовая хромодинамика — теория, описывающая сильное взаимодействие, — предсказывает существование таких частиц, но их экспериментальное обнаружение крайне сложно из-за того, что глюболы, как ожидается, смешиваются с обычными кварковыми состояниями.

Новые данные BESIII, полученные на китайском электрон-позитронном коллайдере, являются наиболее убедительным на сегодняшний день свидетельством в пользу существования глюбола. Однако для окончательного подтверждения потребуются дополнительные эксперименты и анализ.

Международная коллаборация BESIII объединяет около 700 ученых из примерно 96 исследовательских организаций в 15 странах, что подчеркивает глобальный характер этого исследовательского проекта.