Адронная спектроскопия: результаты

Текущая ситуация

Адронная спектроскопия — это раздел физики сильных взаимодействий, изучающий то, какие адроны вообще существуют, как они устроены, какими свойствами они обладают, как рождаются и распадаются. Известны сотни адронов, но физики по-прежнему стремятся открыть и изучить новые. Это чем-то напоминает «коллекционирование частиц», но оно нужно физикам для того, чтобы еще лучше изучить особенность сильного взаимодействия во всех его проявлениях. Особый интерес представляют экзотические адроны, которые не вписываются в простую кварк-антикварковую и трехкварковую схему (подробное введение в физику экзотических адронов см. в новости Эксперимент LHCb окончательно доказал реальность экзотического мезона Z(4430)).

Новые нестабильные адроны ищут по цепочкам адронных распадов, в которых тяжелый адрон распадается на другие, более легкие. Детектор LHCb наиболее приспособлен из всех детекторов Большого адронного коллайдера для решения этой задачи, и большинство перечисленных ниже результатов было получено на нём.

К сентябрю 2017 года сложилась следующая ситуация с адронной спектроскопией на LHC:

Отдельные результаты

Оговоримся, что ниже приведены только те результаты, касающиеся адронной спектроскопии на LHC, которые освещались в наших новостях. Более полный список публикаций по адронной спектроскопии можно найти на страницах коллабораций.

Традиционные адроны

• Открыт первый дважды-очарованный барион (июль 2017).
• LHCb открыла пять новых частиц из семейства Ω_c-барионов (март 2017) — своеобразный рекорд: открыто пять новых частиц в одном анализе.
• Детектор LHCb видит странности в распадах B-мезонов (июль 2013) — обнаружена странная структура в распаде B⁺ → K⁺μ⁺μ⁻, похожая на мезон ψ(4160), но отличающаяся от теоретических ожиданий.
• LHC продолжает открывать новые тяжелые барионы (май 2012) — сообщения об открытии нескольких тяжелых адронов: χ_b(3P) (ATLAS), Ξ_b^*0 (CMS), Λ_b^*0(5912) и Λ_b^*0(5920) (LHCb).

Экзотические адроны

• Тяжелый пентакварк окончательно подтвержден (август 2016).
• LHCb ставит под сомнение реальность обнаруженного недавно тетракварка X(5568) (март 2016) — ответ LHCb на заявление коллаборации DZero, см. Тэватрон нашел еще один тетракварк (февраль 2016).
• Открыт адрон нового типа — пентакварк со скрытым очарованием (июль 2015).
• ALICE не видит многокварковые адроны (июль 2015) — коллаборация ALICE безуспешно пыталась зарегистрировать рождение шестикварковых адронов (дибарионов).
• Эксперимент LHCb окончательно доказал реальность экзотического мезона Z(4430) (апрель 2014) — статья содержит подробное введение в физику экзотических адронов.
• Новые данные LHCb проливают свет на загадочный мезон X(3872) (апрель 2014).
• Y(4140) возвращается (ноябрь 2012) — CMS видит частицу вслед за Тэватроном, несмотря на то, что Детектор LHCb не подтверждает существование частицы, найденной ранее на Тэватроне (февраль 2012). Впрочем, в июне 2016 года LHCb всё же увидел резонансную структуру при этой массе.

Дополнительные ссылки

• Тематические страницы коллабораций:
  • LHCb: B-физика, общая страница результатов, и дайджест интересных результатов;
  • CMS: B-physics and quarkonia;
  • ATLAS: B-physics.
• Обзорные публикации:
  • J.-M. Richard, Exotic hadrons: review and perspectives // Few-Body Syst. 57, 1185 (2016).
  • S. L. Olsen, A New Hadron Spectroscopy // Front. Phys. 10, 101401 (2015).
  • G. T. Bodwin et al, Quarkonium at the Frontiers of High Energy Physics: A Snowmass White Paper // е-принт arXiv.1307.7425 [hep-ph].
• Подборки результатов
  • A. Palano on behalf of the LHCb Coll., Overview of LHCb results on beauty and charm spectroscopy // EPJ Web of Conferences 129, 00019 (2016).
  • LHCb Coll., Implications of LHCb measurements and future prospects // Eur. Phys. J. C73, 2373 (2013) (август 2012 года) — обзор результатов LHCb на статистике 2011 года.
  • K. Yi, Experimental Review of Structures in the J/ψ φ Mass Spectrum // Int. J. Mod. Phys. A28 (2013) 1330020.

 
Предыдущую версию этой страницы, по состоянию на конец 2013 года, см. здесь.