Учени от лабораторията по ядрена физика ЦЕРН край Женева са открили по-тежка версия на протона – субатомната частица, която стои в основата на всеки познат атом във Вселената.

Изследователите са идентифицирали частицата сред потока от вторични продукти, регистрирани от детектор на Големия адронен колайдер (LHC). В тунелите на ЦЕРН протони се сблъскват при скорости, близки до тази на светлината, пресъздавайки в микроскопичен мащаб високоенергийните условия от ранната Вселена, непосредствено след Големия взрив. При тези събития кинетичната енергия се трансформира в нова материя под формата на частици, които се разпръскват изотропно във всички посоки, пише The Guardian.

Новата частица, която е четири пъти по-тежка от обикновения протон, би трябвало да помогне на физиците да усъвършенстват разбирането си за силното ядрено взаимодействие, което „слепва“ съставните части на атомните ядра. Това взаимодействие е необичайно, защото се държи като ластик – става по-силно с увеличаването на разстоянието между субатомните частици.

Одобрението поставя началото на нов етап в клетъчните терапии, макар безопасността и ефективността им да предстои да бъдат доказани в по-широки клинични проучвания

Регенеративната медицина прави крачка напред след одобрение на терапии с iPS клетки в Япония

Физиците, работещи по експеримента LHCb, са открили тежкия протон след модернизация на детектора, която го прави по-мощен.

„Това е едва първото от поредицата очаквани открития, които новият детектор LHCb ще направи възможно“, отбелязва проф. Тим Гершън от Университета в Уоруик, който от юли поема международното ръководство на проекта. „Благодарение на усъвършенстваните технологии за прецизно засичане, успяхме да идентифицираме частицата само за година – задача, която оставаше непосилна през цялото десетилетие на работа с първоначалната конфигурация на LHCb.“

Водородът е най-простият и най-разпространен елемент в наблюдаемата Вселена, а неговият атом се състои от протон и електрон. Докато електроните са фундаментални частици, протоните (заедно с неутроните при по-тежките елементи) имат сложна вътрешна структура и са изградени от кварки. Всеки протон се състои от два горни (up) и един долен (down) кварк. В природата обаче съществуват и по-масивни, нестабилни разновидности на тези частици.

В ЦЕРН бе идентифицирана нова частица, която представлява по-масивна и нестабилна форма на добре познатия протон. За разлика от стандартните протони, които са основните градивни елементи на материята, тази нова структура, наречена Xi-cc-plus, се отличава със значително по-голяма маса и изключително кратък жизнен цикъл.

Учените успяха да я регистрират чрез анализ на нейния специфичен модел на разпад в други субпродукти. Частицата съществува за пренебрежимо кратко време – под една трилионна част от секундата – след което се трансформира. Това откритие предоставя ценни данни за силите, които поддържат целостта на атомното ядро, и за начина, по който се е формирала материята в ранните етапи от развитието на Вселената.

„Колкото повече научаваме за тези частици, толкова повече разбираме за силното взаимодействие, което държи заедно протоните и неутроните“, обяснява проф. Крис Паркс, физик от Университета в Манчестър.

Изследователите са идентифицирали обекта Candidate Dark Galaxy-2 (CDG-2) с помощта на космическия телескоп „Хъбъл“

Почти невидима галактика може да разкрие тайните на тъмната материя

Откритието съвпада с период на напрежение около британската агенция за научно финансиране (UKRI). Тя е обект на остри критики заради плановете си да оттегли 50 милиона паунда, предвидени за финалната модернизация на LHCb през 30-те години. Това обновяване е от ключово значение, тъй като би позволило на детектора да използва пълния потенциал на предстоящата мащабна трансформация на целия ускорител в ЦЕРН.

Британската научна общност вече е предупредена за предстоящи съкращения в секторите на ядрената физика и астрономията поради надвишени бюджети на големи инфраструктурни проекти. Освен LHCb, под заплаха е и съвместен проект със САЩ за нов ускорител (Electron-Ion Collider). В остро писмо до ръководството на UKRI и министъра на науката Патрик Валанс, председателят на парламентарната комисия по наука Чи Онвура определи действията като „напълно неприемлив провал“. Тя настоява за незабавна ревизия на решението и яснота дали модернизацията на LHCb е окончателно отменена.

„От жизненоважно значение е решението на UKRI да бъде преразгледано“, подчертава проф. Гершън. „Нито един друг настоящ или бъдещ експеримент няма капацитета да извършва изследванията, на които е способен LHCb.“