Кварк-глюонна плазма дає змогу суттєво довше фіксувати та вивчати рідкісні X-частинки. Вчені сподіваються таким чином розібратися у досі невідомій структурі цих частинок.
Цікаво Galaxy Z Fold3 / Z Flip3: переваги третього покоління революційних складаних смартфонів Samsung
Чому X-частинки важливі для науки
Наш Всесвіт мав вигляд збуреної плазми з кварків та глюонів у перші мільйонну частку секунди після Великого вибуху. Вже згодом саме з цих елементарних частинок і виникли нейтрони та протони. Та перед тим, як охолонути, частка цих кварків й глюонів утворила частки X з невідомою структурою, які існували дуже не довго. Знайти та дослідити ці частинки практично неможливо – лише створити штучно у спеціальних умовах в прискорювачі частинок.
Саме це й вдалося зробити команді МІТ, яка застосувала з цією метою метод машинного навчання просіявши понад 12 мільярдів зіткнень іонів, кожне з яких породило десятки тисяч заряджених частинок. У цьому надщільному, високоенергетичному супі частинок дослідники змогли розглянути приблизно сотню часток типу Х (3872), названих так за їхньою оціненою масою.
Алгоритм машинного навчання натренували помічати характерні патерни розпаду Х-часток, що відрізняються від інших частинок. Після чого в нейромережу завантажили дані експерименту ВАК. Алгоритм зміг перевірити надзвичайно щільний та зашумлений масив даних і вибрати ключові змінні, за якими можна відстежити потрібні Х-частинки.
Це лише початок історії. Ми засвідчили, що можемо знайти сигнал. У наступні кілька років ми хочемо використовувати кварк-глюонну плазму для вивчення внутрішньої структури Х-часток. Це може змінити наш погляд на те, які речовини продукує Всесвіт,
– заявив провідний автор дослідження Лі Еньцзе.
Що науці відомо про частинку X (3872)
Основний будівельний матеріал матерії – нейтрони та протони, кожен з яких створений із трьох тісно пов'язаних кварків. Лише нещодавно фізики почали помічати ознаки екзотичних тетракварків – частинок, створених із рідкісної комбінації чотирьох кварків. Вчені підозрюють, що Х (3872) це або компактний тетракварк, або зовсім новий вид молекули, що складається не з атомів, а зі слабко пов'язаних мезонів – субатомних частинок з двох кварків.
Не пропустіть Квантові батареї можливі: фізики провели успішний експеримент
У найближчі кілька років вчені планують зібрати більше даних, які допоможуть пролити світло на структуру частинок Х. Якщо це тетракварк, він має розпадатися повільніше, ніж слабко пов'язана молекула.