Это первый претендент на экзотические адроны с одиночным b-кварком или долгожданный киральный партнер Bs-мезона, непосредственно связанный с механизмом образования 98% массы наблюдаемого вещества
Наука и космос020:55
На конференции ICHEP 2026 в Бразилии коллаборация LHCb объявила об открытии новой частицы — Bs0*(5700)0. Статистическая значимость обнаружения превышает 7 стандартных отклонений, что означает, что вероятность того, что выявленный пик — случайная флуктуация, крайне мала.
Частицу обнаружили в спектре инвариантных масс системы, состоящей из Bs0-мезона и нейтрального пиона. Bs0 восстанавливали по трём независимым каналам распада. Во всех трёх случаях проявился один и тот же узкий резонанс с массой 5698,9 ± 1,5 МэВ/c2, что примерно на 130 МэВ/c2 ниже ожиданий стандартной кварковой модели. Ширина частицы оказалась меньше 9,8 МэВ на 90% доверительном уровне, что указывает на то, что она существует значительно дольше, чем типичные адроны, и распадается очень медленно.
Это сочетание — неожиданно низкая масса и аномально узкая ширина — превращает наблюдение в принципиальную загадку. Простая модель «кварк плюс антикварк» предсказывала для нижнего скалярного Bs0-мезона значительно большую массу, а наблюдаемая частица выходит за рамки этих предсказаний.
Авторы предлагают два сценария, каждый из которых по-своему влияет на понимание сильного взаимодействия. Первый: обнаружен киральный партнер основного Bs0-мезона — долгожданное состояние, непосредственно связанное со спонтанным нарушением киральной симметрии. Второй: это первый экзотический адрон, содержащий всего один прелестный b-кварк в более сложной структуре, чем кварк-антикварк.
Гипотеза кирального партнера поддерживается почти идеальной параллелью из сектора очарованных кварков. В 2003 году была обнаружена частица Ds0*(2317)+ с аналогичными характеристиками: дефицит массы и аномально узкая ширина. Позже её интерпретировали именно как кирального напарника Ds-мезона. Разница масс между Bs0*(5700)0 и обычным Bs0 составляет 332 МэВ/c2, что очень близко к расщеплению в очарованном семействе — около 349 МэВ/c2.
Такое повторение аномалии в двух независимых кварковых секторах — серьёзный аргумент в пользу того, что физики впервые наблюдают прямое проявление механизма, который генерирует более 98% массы видимого вещества. Киральная симметрия, нарушенная в вакууме, придаёт лёгким кваркам эффективную массу, и Bs0*(5700)0 может стать идеальным окном в этот процесс.
Не менее важна и альтернативная интерпретация. До сих пор все надёжно идентифицированные экзотические адроны с тяжёлыми кварками содержали либо пару очарованных кварков, либо комбинацию очарованного и прелестного. Ни одной частицы с одиночным b-кварком, которая была бы устроена сложнее обычного мезона, зарегистрировать не удалось. Bs0*(5700)0 с его массой ниже порога сильного распада и аномально малой шириной — классический кандидат на адронное соединение или тетракварк, где компоненты удерживаются не глюонным обменом, а остаточным ядерным взаимодействием. Подтверждение такой природы означало бы открытие целого нового семейства экзотических состояний.
Анализ выполнен на полной статистике сеансов Run 1 и Run 2 Большого адронного коллайдера. Методически важным шагом стало использование «быстрых» нейтральных пионов, восстановленных без привязки к вершине распада B-мезона. Это позволило LHCb впервые дотянуться до состояний, распадающихся на Bs0 и π0, и значительно расширяет охоту коллаборации на новые частицы в будущем.
Найден ли Bs0*(5700)0 или существует второй аналогичный объект в другом канале, но повторение аномалии сразу в очарованном и прелестном секторах говорит о систематическом отклонении от предсказаний составляющей кварковой модели. Это может изменить сам подход, которым физика сильных взаимодействий описывает связанные состояния кварков: будь то через фундаментальную симметрию, порождающую массу Вселенной, или через ранее невиданную форму материи.
Darth SaharaИсточники:LHCbLHCb ICHEP presentationНаука и космос0Физика элементарных частицБольшой адронный коллайдерКвантовая хромодинамикаLHCbКварковая модельЭкзотические адроныКиральная симметрия20:55
Источник