Впервые экспериментально подтверждено существование ядер с двумя протонами и одним каоном. Это открытие, сделанное учеными международного проекта J-PARC E15 Collaboration, поможет понять, что происходило во Вселенной сразу после Большого взрыва.

Каоны — это разновидность мезонов, группы нестабильных частиц, состоящих из равного числа кварков и антикварков. Они переносят сильное взаимодействие и удерживают протоны и нейтроны в атомных ядрах. Существование мезонов было впервые предсказано японским физиком Хидеки Юкавой в 1935. После их открытия он получил Нобелевскую премию, пишет EurekAlert.

К-мезоны (другое название каонов) недавно стали важным объектом исследований. Обычно они существуют в виде виртуальных частиц, которые то появляются, то исчезают в ядрах. Но каоны могут стать реальными и на краткий момент превратиться в часть экзотического ядра, вместе с нейтронами и протонами. Объясняется это незначительным временным зазором перед аннигиляцией антикварков и кварков. Если ученым удастся понять, как это происходит, они проникнут в тайну происхождения массы и квантового феномена конфайнмента.

Во время эксперимента физики попытались связать каон с ядром. Для этого они использовали гелий-3 — ядро из двух протонов и одного нейтрона. Выбив нейтрон, они смогли существенно сократить энергию каона, использовав отдачу частицы, и заменили нейтрон каоном.

«В этом исследовании важно то, что мы показали: мезоны могут существовать в материи ядра как реальная частица — как сахар, не растворенный в воде. Это открывает совершенно новый путь изучения и понимания ядер, — говорит Масахико Ивасаки, руководитель научной группы. — Мы намерены продолжить эксперименты с более тяжелыми ядрами, чтобы расширить понимание поведения каонов».

Две новые элементарные частицы, которые ранее никто не видел, наблюдали в прошлом году ученые, работавшие с LHCb — самым маленьким из четырех основных детекторов Большого адронного коллайдера. Они называются прелестными барионами.