Observation of the doubly charmed baryon Ωcc+
باستخدام بيانات تصادمات بروتون-بروتون لعام 2024 التي جمعها كاشف LHCb المطور، رصد الباحثون الباريون مزدوج الشحنة من نوع تشارم Ωcc+ بأهمية عالمية بلغت 8.7σ في قناة اضمحلال Ωc0π+ وقاسوا كتلته لتكون 3725.9±1.0(stat)±0.2(syst)±0.4(lifetime)±0.6(ext)MeV/c2.
المؤلفون الأصليون: LHCb collaboration, R. Aaij, M. Abdelfatah, A. S. W. Abdelmotteleb, C. Abellan Beteta, F. Abudinén, T. Ackernley, A. A. Adefisoye, B. Adeva, M. Adinolfi, P. Adlarson, C. Agapopoulou, C. A. Aidala, S. Akar, K. Akiba, H. Al Saleh, P. Albicocco, J. Albrecht, R. Aleksiejunas, F. Alessio, P. Alvarez Cartelle, S. Amato, J. L. Amey, Y. Amhis, Z. Amos, L. An, L. Anderlini, P. Andreola, M. Andreotti, S. Andres Estrada, A. Anelli, D. Ao, C. Arata, F. Archilli, Z. Areg, M. Argenton, S. Arguedas Cuendis, L. Arnone, M. Artuso, E. Aslanides, R. Ataíde Da Silva, M. Atzeni, B. Audurier, J. A. Authier, D. Bacher, I. Bachiller Perea, S. Bachmann, M. Bachmayer, J. J. Back, M. Bai, Z. B. Bai, V. Balagura, A. Balboni, W. Baldini, Z. Baldwin, L. Balzani, H. Bao, J. Baptista de Souza Leite, C. Barbero Pretel, M. Barbetti, I. R. Barbosa, W. Barker, R. J. Barlow, M. Barnyakov, S. Baron, S. Barsuk, W. Barter, J. Bartz, S. Bashir, B. Batsukh, P. B. Battista, A. Bavarchee, A. Bay, A. Beck, M. Becker, F. Bedeschi, I. B. Bediaga, N. A. Behling, S. Belin, A. Bellavista, I. Belyaev, G. Bencivenni, E. Ben-Haim, J. L. M. Berkey, R. Bernet, A. Bertolin, L. Bertsch, F. Betti, J. Bex, O. Bezshyyko, S. Bhattacharya, M. S. Bieker, N. V. Biesuz, A. Biolchini, M. Birch, F. C. R. Bishop, A. Bitadze, A. Bizzeti, T. Blake, F. Blanc, J. E. Blank, S. Blusk, J. A. Boelhauve, O. Boente Garcia, T. Boettcher, A. Bohare, C. Bolognani, R. B. Bonacci, A. Bordelius, F. Borgato, S. Borghi, M. Borsato, J. T. Borsuk, E. Bottalico, S. A. Bouchiba, M. Bovill, T. J. V. Bowcock, A. Boyer, C. Bozzi, J. D. Brandenburg, A. Brea Rodriguez, N. Breer, C. Breitfeld, J. Brodzicka, J. Brown, E. Buchanan, M. Burgos Marcos, C. Burr, C. Buti, J. S. Butter, J. Buytaert, W. Byczynski, S. Cadeddu, H. Cai, Y. Cai, Y. Cai, A. Caillet, R. Calabrese, L. Calefice, M. Calvi, M. Calvo Gomez, P. Camargo Magalhaes, J. I. Cambon Bouzas, P. Campana, A. Campomagnani, A. C. Campos, A. F. Campoverde Quezada, Y. Cao, S. Capelli, M. Caporale, L. Capriotti, R. Caravaca-Mora, A. Carbone, L. Carcedo Salgado, R. Cardinale, A. Cardini, P. Carniti, L. Carus, A. Casais Vidal, R. Caspary, G. Casse, M. Cattaneo, G. Cavallero, V. Cavallini, S. Celani, I. Celestino, S. Cesare, A. J. Chadwick, M. Charles, Ph. Charpentier, E. Chatzianagnostou, R. Cheaib, M. Chefdeville, C. Chen, J. Chen, S. Chen, Z. Chen, A. Chen Hu, M. Cherif, S. Chernyshenko, X. Chiotopoulos, G. Chizhik, V. Chobanova, A. Christakakis, M. Chrzaszcz, Y. Chu, V. Chulikov, P. Ciambrone, X. Cid Vidal, P. Cifra, P. E. L. Clarke, M. Clemencic, H. V. Cliff, J. Closier, C. Cocha Toapaxi, V. Coco, A. Codovini, C. Codovini, J. Cogan, E. Cogneras, L. Cojocariu, S. Collaviti, P. Collins, T. Colombo, M. Colonna, A. Comerma-Montells, L. Congedo, J. Connaughton, A. Contu, N. Cooke, G. Cordova, C. Coronel, I. Corredoira, A. Correia, G. Corti, G. C. Costantino, C. Cotirlan, J. Cottee Meldrum, B. Couturier, D. C. Craik, N. Crepet, M. Cruz Torres, M. Cubero Campos, E. Curras Rivera, R. Currie, C. L. Da Silva, X. Dai, J. Dalseno, C. D'Ambrosio, G. Darze, A. Davidson, O. De Aguiar Francisco, C. De Angelis, F. De Benedetti, J. de Boer, K. De Bruyn, S. De Capua, M. De Cian, U. De Freitas Carneiro Da Graca, F. De Gregorio, E. De Lucia, J. M. De Miranda, L. De Paula, A. De Robertis, E. De Santis, M. De Serio, P. De Simone, F. De Vellis, J. A. de Vries, F. Debernardis, D. Decamp, S. Dekkers, L. Del Buono, B. Delaney, B. Demaire-Lepape, J. Deng, O. Deschamps, F. Dettori, B. Dey, P. Di Nezza, S. Ding, Y. Ding, L. Dittmann, J. F. Diverchy, A. D. Docheva, A. Doheny, C. Dong, F. Dordei, J. Dorta Moreno, A. C. dos Reis, J. Dos Santos Oliveira, A. D. Dowling, L. Dreyfus, W. Duan, P. Duda, L. Dufour, V. Duk, P. Durante, M. M. Duras, J. M. Durham, O. D. Durmus, K. Duwe, A. Dziurda, S. Easo, E. Eckstein, U. Egede, S. Eisenhardt, E. Ejopu, L. Eklund, M. Elashri, D. Elizondo Blanco, J. Ellbracht, S. Ely, A. Ene, T. Evans, F. Fabiano, S. Faghih, L. N. Falcao, B. Fang, R. Fantechi, L. Fantini, M. Faria, K. Farmer, F. Fassin, D. Fazzini, L. Felkowski, C. Feng, M. Feng, A. Fernandez Casani, M. Fernandez Gomez, B. Fernandez Rodino, J. Fernandez-John, A. D. Fernez, F. Ferrari, F. Ferreira Rodrigues, R. A. Fini, R. Fiorenza, M. Fiorini, M. Firlej, D. S. Fitzgerald, C. Fitzpatrick, T. Fiutowski, F. Fleuret, A. Fomin, M. Fontana, M. Fontes Vaz, L. A. Foreman, R. Forty, D. Foulds-Holt, V. Franco Lima, M. Franco Sevilla, M. Frank, E. Franzoso, G. Frau, C. Frei, D. A. Friday, J. Fu, Y. Fu, Q. Führing, T. Fulghesu, G. Galati, M. D. Galati, A. Gallas Torreira, D. Galli, S. Gambetta, M. Gandelman, P. Gandini, B. Ganie, H. Gao, R. Gao, T. Q. Gao, Y. Gao, Y. Gao, Y. Gao, L. M. Garcia Martin, P. Garcia Moreno, J. García Pardiñas, P. Gardner, L. Garrido, C. Gaspar, A. Gavrikov, E. Gersabeck, M. Gersabeck, T. Gershon, S. Ghizzo, Z. Ghorbanimoghaddam, F. I. Giasemis, V. Gibson, H. K. Giemza, A. L. Gilman, M. Giovannetti, A. Gioventù, L. Girardey, M. A. Giza, F. C. Glaser, V. V. Gligorov, C. Göbel, L. Golinka-Bezshyyko, E. Golobardes, A. Golutvin, S. Gomez Fernandez, A. G. Gomez Mongui, W. Gomulka, F. Goncalves Abrantes, I. Gonçales Vaz, M. Goncerz, G. Gong, S. Gong, J. A. Gooding, C. Gotti, E. Govorkova, J. P. Grabowski, L. A. Granado Cardoso, R. Grande Quartieri, E. Graugés, E. Graverini, L. Grazette, G. Graziani, A. T. Grecu, N. A. Grieser, L. Grillo, C. Gu, M. Guarise, L. Guerry, A. -K. Guseinov, Y. Guz, T. Gys, K. Habermann, T. Hadavizadeh, C. Hadjivasiliou, G. Haefeli, C. Haen, S. Haken, G. Hallett, P. M. Hamilton, Q. Han, S. Han, X. Han, S. Hansmann-Menzemer, N. Harnew, T. J. Harris, L. Hartman, M. Hartmann, S. Hashmi, J. He, N. Heatley, A. Hedes, F. Hemmer, C. Henderson, R. Henderson, R. D. L. Henderson, A. M. Hennequin, K. Hennessy, J. Herd, P. Herrero Gascon, J. Heuel, A. Heyn, A. Hicheur, G. Hijano Mendizabal, J. Horswill, R. Hou, Y. Hou, D. C. Houston, N. Howarth, W. Hu, X. Hu, W. Hulsbergen, R. J. Hunter, D. Hutchcroft, M. Idzik, P. Ilten, A. Iohner, S. Jacevicius, H. Jage, S. J. Jaimes Elles, S. Jakobsen, T. Jakoubek, E. Jans, A. Jawahery, C. Jayaweera, A. Jelavic, V. Jevtic, Z. Jia, E. Jiang, X. Jiang, Y. Jiang, Y. J. Jiang, E. Jimenez Moya, N. Jindal, M. John, A. John Rubesh Rajan, D. Johnson, C. R. Jones, S. Joshi, B. Jost, J. Juan Castella, N. Jurik, I. Juszczak, K. Kalecinska, D. Kaminaris, S. Kandybei, M. Kane, Y. Kang, C. Kar, M. Karacson, A. Kauniskangas, J. W. Kautz, M. K. Kazanecki, F. Keizer, M. Kenzie, T. Ketel, B. Khanji, S. Kholodenko, V. Kholoimov, G. Khreich, F. Kiraz, T. Kirn, V. S. Kirsebom, N. Kleijne, A. Kleimenova, D. Klekots, K. Klimaszewski, M. R. Kmiec, T. Knospe, R. Kolb, S. Koliiev, L. Kolk, A. Konoplyannikov, P. Kopciewicz, P. Koppenburg, A. Korchin, I. Kostiuk, O. Kot, S. Kotriakhova, E. Kowalczyk, O. Kravcov, M. Kreps, W. Krupa, W. Krzemien, O. Kshyvanskyi, S. Kubis, M. Kucharczyk, A. Kupsc, A. Kurzina, V. Kushnir, B. Kutsenko, J. Kvapil, I. Kyryllin, D. Lacarrere, P. Laguarta Gonzalez, A. Lai, A. Lampis, D. Lancierini, C. Landesa Gomez, G. Lanfranchi, C. Langenbruch, T. Latham, F. Lazzari, C. Lazzeroni, R. Le Gac, H. Lee, R. Lefèvre, M. Lehuraux, E. Lemos Cid, O. Leroy, T. Lesiak, E. D. Lesser, B. Leverington, A. Li, C. Li, C. Li, H. Li, J. Li, K. Li, L. Li, L. Li, P. Li, P. -R. Li, Q. Li, T. Li, T. Li, W. Li, Y. Li, Y. Li, Y. Li, Z. Li, Z. Lian, Q. Liang, X. Liang, Z. Liang, S. Libralon, A. Lightbody, J. Lin, S. Lin, T. Lin, R. Lindner, H. Linton, R. Litvinov, D. Liu, F. L. Liu, G. Liu, K. Liu, S. Liu, W. Liu, X. Liu, Y. Liu, Y. Liu, Y. L. Liu, G. Loachamin Ordonez, I. Lobo, A. Lobo Salvia, A. Loi, T. Long, F. C. L. Lopes, J. H. Lopes, A. Lopez Huertas, C. Lopez Iribarnegaray, Q. Lu, C. Lucarelli, D. Lucchesi, M. Lucio Martinez, Y. Luo, A. Lupato, M. Lupberger, E. Luppi, K. Lynch, J. Lyu, S. Lyu, X. -R. Lyu, H. Ma, S. Maccolini, F. Machefert, F. Maciuc, B. Mack, I. Mackay, L. M. Mackey, L. R. Madhan Mohan, M. J. Madurai, D. Magdalinski, J. J. Malczewski, S. Malde, L. Malentacca, G. Manca, C. Mancuso, R. Manera Escalero, A. Mangalasseri, F. M. Manganella, R. Mangrulkar, D. Manuzzi, S. Mao, D. Marangotto, J. F. Marchand, R. Marchevski, U. Marconi, E. Mariani, S. Mariani, C. Marin Benito, J. Marks, A. M. Marshall, L. Martel, G. Martelli, G. Martellotti, L. Martinazzoli, M. Martinelli, C. Martinez, A. Martinez Armas, D. Martinez Gomez, D. Martinez Santos, F. Martinez Vidal, A. Martorell i Granollers, A. Massafferri, R. Matev, A. Mathad, C. Matteuzzi, K. R. Mattioli, L. Matzner, A. Mauri, E. Maurice, J. Mauricio, P. Mayencourt, J. Mazorra de Cos, M. Mazurek, D. Mazzanti Tarancon, M. McCann, N. T. McHugh, A. McNab, R. McNulty, B. Meadows, S. E. R. Medaer, D. Melnychuk, D. Mendoza Granada, P. Menendez Valdes Perez, F. M. Meng, M. Merk, A. Merli, L. Meyer Garcia, D. Miao, H. Miao, M. Mikhasenko, D. A. Milanes, A. Minotti, E. Minucci, B. Mitreska, D. S. Mitzel, R. Mocanu, A. Modak, L. Moeser, R. D. Moise, E. F. Molina Cardenas, T. Mombächer, M. Monk, T. Monnard, S. Monteil, A. Morcillo Gomez, G. Morello, M. J. Morello, M. P. Morgenthaler, A. Moro, J. Moron, W. Morren, A. B. Morris, A. G. Morris, R. Mountain, Z. Mu, N. Muangkod, E. Muhammad, F. Muheim, M. Mulder, K. Müller, F. Muñoz-Rojas, V. Mytrochenko, P. Naik, T. Nakada, R. Nandakumar, G. Napoletano, I. Nasteva, M. Needham, N. Neri, S. Neubert, N. Neufeld, J. Nicolini, D. Nicotra, E. M. Niel, L. Nisi, Q. Niu, B. K. Njoki, P. Nogarolli, P. Nogga, J. Nombela Royo, C. Normand, A. Novo Cal, J. Novoa Fernandez, G. Nowak, H. N. Nur, A. Oblakowska-Mucha, T. Oeser, O. Okhrimenko, R. Oldeman, F. Oliva, E. Olivart Pino, M. Olocco, R. H. O'Neil, J. S. Ordonez Soto, D. Osthues, J. M. Otalora Goicochea, P. Owen, A. Oyanguren, O. Ozcelik, F. Paciolla, A. Padee, K. O. Padeken, B. Pagare, T. Pajero, A. Palano, L. Palini, L. Palombini, M. Palutan, C. Pan, X. Pan, S. Panebianco, S. Paniskaki, L. Paolucci, A. Papanestis, M. Pappagallo, L. L. Pappalardo, C. Pappenheimer, C. Parkes, D. Parmar, G. Passaleva, D. Passaro, A. Pastore, M. Patel, J. Patoc, C. Patrignani, A. Paul, C. J. Pawley, A. Pellegrino, J. Peng, X. Peng, M. Pepe Altarelli, S. Perazzini, H. Pereira Da Costa, M. Pereira Martinez, A. Pereiro Castro, C. Perez, A. Perez Casas, P. Perret, A. Perrevoort, A. Perro, M. J. Peters, A. Petkovic, K. Petridis, A. Petrolini, S. Pezzulo, J. P. Pfaller, H. Pham, L. Pica, M. Piccini, L. Piccolo, B. Pietrzyk, R. N. Pilato, D. Pinci, F. Pisani, M. Pizzichemi, V. M. Placinta, M. Plo Casasus, T. Poeschl, F. Polci, M. Poli Lener, A. Poluektov, I. Polyakov, E. Polycarpo, S. Ponce, D. Popov, K. Popp, K. Prasanth, C. Prouve, D. Provenzano, V. Pugatch, A. Puicercus Gomez, G. Punzi, J. R. Pybus, Q. Qian, W. Qian, N. Qin, R. Quagliani, R. I. Rabadan Trejo, B. Rachwal, R. Racz, J. H. Rademacker, M. Rama, M. Ramírez García, V. Ramos De Oliveira, M. Ramos Pernas, G. Ramsey, M. S. Rangel, G. Raven, M. Rebollo De Miguel, F. Redi, J. Reich, F. Reiss, Z. Ren, P. K. Resmi, M. Ribalda Galvez, R. Ribatti, G. Ricart, D. Riccardi, S. Ricciardi, K. Richardson, M. Richardson-Slipper, F. Riehn, K. Rinnert, P. Robbe, G. Robertson, E. Rodrigues, A. Rodriguez Alvarez, E. Rodriguez Fernandez, J. A. Rodriguez Lopez, E. Rodriguez Rodriguez, J. Roensch, A. Rogovskiy, D. L. Rolf, P. Roloff, A. Romano, V. Romanovskiy, A. Romero Vidal, G. Romolini, F. Ronchetti, T. Rong, W. Rose, M. Rotondo, M. S. Rudolph, M. Ruiz Diaz, J. Ruiz Vidal, J. Ruz Armendariz, J. J. Saavedra-Arias, J. J. Saborido Silva, D. Sahoo, N. Sahoo, B. Saitta, M. Salomoni, I. Sanderswood, R. Santacesaria, C. Santamarina Rios, M. Santimaria, L. Santoro, E. Santovetti, A. Saputi, A. Sarnatskiy, G. Sarpis, M. Sarpis, C. Satriano, A. Satta, M. Saur, H. Sazak, F. Sborzacchi, A. Scarabotto, S. Schael, S. Scherl, M. Schiller, H. Schindler, M. Schmelling, B. Schmidt, N. Schmidt, S. Schmitt, H. Schmitz, O. Schneider, A. Schopper, N. Schulte, H. Schumacher, M. H. Schune, G. Schwering, B. Sciascia, A. Sciuccati, G. Scriven, I. Segal, S. Sellam, M. Senghi Soares, A. Sergi, N. Serra, L. Sestini, B. Sevilla Sanjuan, Y. Shang, D. M. Shangase, R. S. Sharma, L. Shchutska, T. Shears, S. Shelton, J. Shen, Z. Shen, S. Sheng, B. Shi, J. Shi, Q. Shi, W. S. Shi, E. Shmanin, R. Silva Coutinho, G. Simi, S. Simone, M. Singha, I. Siral, N. Skidmore, T. Skwarnicki, M. W. Slater, E. Smith, M. Smith, L. Soares Lavra, M. D. Sokoloff, F. J. P. Soler, A. Solomin, K. Solovieva, N. S. Sommerfeld, R. Song, Y. Song, Y. Song, Y. S. Song, F. L. Souza De Almeida, G. Souza De Castro, B. Souza De Paula, K. M. Sowa, E. Spadaro Norella, E. Spedicato, J. G. Speer, P. Spradlin, F. Stagni, M. Stahl, S. Stahl, S. Stanislaus, M. Stefaniak, O. Steinkamp, F. Suljik, J. Sun, L. Sun, M. Sun, D. Sundfeld, P. Svihra, V. Svintozelskyi, J. Swallow, K. Swientek, F. Swystun, A. Szabelski, T. Szumlak, Y. Tan, Y. Tang, Y. T. Tang, M. D. Tat, J. A. Teijeiro Jimenez, F. Terzuoli, F. Teubert, E. Thomas, D. J. D. Thompson, A. R. Thomson-Strong, R. Thornton, H. Tilquin, V. Tisserand, S. T'Jampens, M. Tobin, T. T. Todorov, L. Tomassetti, G. Tonani, X. Tong, T. Tork, L. Toscano, D. Y. Tou, C. Trippl, G. Tuci, N. Tuning, L. H. Uecker, A. Ukleja, A. Upadhyay, B. Urbach, A. Usachov, U. Uwer, V. Vagnoni, A. Vaitkevicius, A. Valassi, V. Valcarce Cadenas, G. Valenti, N. Valls Canudas, J. van Eldik, H. Van Hecke, E. van Herwijnen, C. B. Van Hulse, R. Van Laak, M. van Veghel, P. Varrella, R. Vazquez Gomez, P. Vazquez Regueiro, C. Vázquez Sierra, S. Vecchi, J. Velilla Serna, J. J. Velthuis, M. Veltri, A. Venkateswaran, M. Verdoglia, M. Vesterinen, W. Vetens, D. Vico Benet, P. Vidrier Villalba, M. Vieites Diaz, X. Vilasis-Cardona, E. Vilella Figueras, A. Villa, P. Vincent, B. Vivacqua, F. C. Volle, D. vom Bruch, K. Vos, C. Vrahas, J. Wagner, J. Walsh, N. Walter, E. J. Walton, G. Wan, A. Wang, B. Wang, C. Wang, C. Wang, G. Wang, H. Wang, J. Wang, J. Wang, J. Wang, J. Wang, M. Wang, N. W. Wang, X. Wang, X. Wang, X. Wang, X. W. Wang, Y. Wang, Y. Wang, Y. H. Wang, Z. Wang, Z. Wang, J. A. Ward, A. Wasili, M. Waterlaat, N. K. Watson, D. Websdale, Y. Wei, Z. Weida, J. Wendel, B. D. C. Westhenry, A. S. White, C. White, M. Whitehead, E. Whiter, A. R. Wiederhold, D. Wiedner, M. A. Wiegertjes, C. Wild, G. Wilkinson, M. K. Wilkinson, M. Williams, M. J. Williams, M. R. J. Williams, R. Williams, S. Williams, Z. Williams, F. F. Wilson, M. Winn, W. Wislicki, M. Witek, L. Witola, T. Wolf, E. Wood, G. Wormser, S. A. Wotton, H. Wu, J. Wu, X. Wu, Y. Wu, Z. Wu, K. Wyllie, S. Xian, Z. Xiang, Y. Xie, T. X. Xing, A. Xu, L. Xu, M. Xu, R. Xu, Z. Xu, Z. Xu, Z. Xu, Z. Xu, S. Yadav, K. Yang, X. Yang, Y. Yang, Y. Yang, Z. Yang, Z. Yang, H. Yeung, H. Yin, X. Yin, C. Y. Yu, J. Yu, K. Yu, X. Yuan, Y Yuan, S. Zalambani, J. A. Zamora Saa, F. Zangari, M. Zavertyaev, M. Zdybal, F. Zenesini, C. Zeng, M. Zeng, S. H Zeng, C. Zhang, C. Zhang, D. Zhang, J. Zhang, L. Zhang, Q. Z. Zhang, R. Zhang, S. Zhang, S. L. Zhang, Y. Zhang, Z. Zhang, J. Zhao, M. Zhao, Y. Zhao, A. Zhelezov, S. Z. Zheng, X. Z. Zheng, Y. Zheng, T. Zhou, X. Zhou, V. Zhovkovska, L. Z. Zhu, X. Zhu, X. Zhu, Y. Zhu, V. Zhukov, J. Zhuo, T. Zies, D. Zuliani, X. Zuo
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). ✨ هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
يتكون الكون من مجموعة صغيرة من اللبنات الأساسية تسمى الكواركات. هذه الجسيمات المتناهية الصغر لا توجد أبدًا بمفردها؛ بل ترتبط دائمًا معًا في مجموعات لتشكل هياكل أكبر تُعرف باسم الهادرونات. وأكثر الهادرونات ألفة هي البروتونات والنيوترونات، التي تشكل النوى الذرية لكل ذرة في أجسادنا وفي النجوم في الأعالي. لعقود من الزمن، استخدم الفيزيائيون إطارًا يسمى نموذج الكوارك للتنبؤ بكيفية اندماج هذه الجسيمات. يشير هذا النموذج إلى أن الكواركات تأتي بـ "نكهات" مختلفة، بما في ذلك الكواركات العلوية (up)، والسفلية (down)، والغريبة (strange)، والساحرة (charm)، وأنها يمكن أن تترتب في عائلات أو مجموعات متعددة محددة. ومثلما ينظم الجدول الدوري العناصر الكيميائية، يقوم نموذج الكوارك بتنظيم هذه الجسيمات دون الذرية في أنماط يمكن التنبؤ بها. وبينما وجد العلماء معظم الجسيمات التي تنبأ بها هذا النموذج، ظلت بعض التركيبات المحددة التي تحتوي على كواركين ساحرين ثقيلين مراوغة، مختبئة وراء متناول التجارب السابقة. إن العثور على هذه القطع المفقودة أمر بالغ الأهمية لأنه يختبر ما إذا كان فهمنا للقوة القوية — وهي الغراء الذي يربط الكواركات معًا — كاملًا وصحيحًا.
لقد تمكن فريق من الباحثين العاملين مع كاشف LHCb في سيرن (CERN) أخيرًا من ملء أحد الفجوات الرئيسية الأخيرة في هذه الصورة. فمن خلال تحليل كم هائل من البيانات الناتجة عن التصادمات عالية الطاقة بين البروتونات، رصدوا جسيمًا جديدًا لأول مرة. هذا الجسيم هو باريون مزدوج السحر، وهو قريب ثقيل للبروتون يحتوي على كواركين ساحرين وكوارك غريب واحد. حدد الباحثون هذا الجسيم، المسمى Ωcc+, من خلال البحث عن نمط محدد من نواتج الاضمحلال. فعندما يتفكك الجسيم، يتحول إلى باريون أخف وبيون (pion). قام الفريق بإعادة بناء هذه العملية من خلال تتبع حطام تريليونات التصادمات، وتصفية الضجيج للعثور على ذروة متميزة في البيانات أشارت إلى وجود الجسيم. كانت الإشارة واضحة لدرما أن الاحتمال الإحصائي لكونها مجرد صدفة عشوائية هو أقل من واحد في المليار، مما يؤكد أن الجسيم حقيقي وليس نتاج خطأ في المعدات أو التحليل.
تم هذا الاكتشاف باستخدام بيانات جُمعت في عام 2024 من كاشف LHCb المطور، والمصمم لرصد الجسيمات التي تحتوي على كواركات ثقيلة. ركز الباحثون على مسار اضمحلال محدد حيث ينقسم الجسيم الجديد إلى باريون Ωc0 وبيون موجب الشحنة. ولإيجاد Ωcc+, كان عليهم أولاً إعادة بناء Ωc0، والذي يضمحل بدوره إلى بروتون وثلاثة جسيمات أخرى. ومن خلال قياس الطاقة والزخم لجميع هذه القطع النهائية، استطاع الفريق حساب كتلة الجسيم الأب الأصلي. وقد وجدوا تجمعًا واضحًا للأحداث عند كتلة تقع ضمن النطاق الذي توقعته النماذج النظرية. وتستقر هذه القيمة براحة ضمن النطاق الذي تنبأت به النماذج النظرية، والتي قدرت الكتلة بين 3660 و3780 ميجا إلكترون فولت/c2. دقة القياس عالية، مع هامش خطأ يبلغ حوالي 1 ميجا إلكترون فولت/c2 فقط، مما يسمح للعلماء بتحديد وزن الجسيم بثقة كبيرة.
لضمان متانة نتيجتهم، قارن الفريق نتائجهم بجسيم معروف يسمى Ξcc++، والذي يحتوي أيضًا على كواركين ساحرين ولكن بترتيب مختلف للكوارك الثالث. وباستخدام هذا الجسيم المعروف كعنصر تحكم، استطاعوا التحقق من أن تقنيات القياس الخاصة بهم تعمل بشكل صحيح وأن الإشارة الجديدة ليست نتيجة خطأ منهجي في معداتهم. أظهر التحليل أن الجسيم الجديد يتصرف تمامًا كما هو متوقع بالنسبة لهادرون يضمحل ضعيفًا، مما يعني أنه يعيش لفترة كافية ليسافر مسافة قابلة للقياس قبل أن يتفكك. هذه الخاصية استبعدت احتمال أن تكون الإشارة رنينًا قصير العمر أو تأثير تفاعل قوي. كما تحقق الباحثون من الانحيازات المحتملة في عملية الاختيار، مثل تأثير عمر الجسيم غير المعروف على القياس، ووجدوا أن هذه التأثيرات كانت صغيرة ويمكن تصحيحها.
تم تحديد كتلة باريون Ωcc+ المكتشف حديثًا ضمن النطاق الذي تنبأت به النماذج النظرية، مع هامش خطأ صغير. وهذا القياس مهم لأنه يكمل مجموعة الباريونات في الحالة الأرضية التي تنبأ بها نموذج الكوارك لأول جيلين من الكواركات. ومع هذا الاكتشاف، تم العث فإن كل عضو في العائلة المتوقعة من الجسيمات التي تحتوي على كواركين ساحرين قد وُجد تجريبيًا الآن. قاس الفريق فرق الكتلة بين هذا الجسيم الجديد وشريكه Ξcc++ بنحو 104 ميجا إلكترون فولت/c2. يساعد هذا الفرق الفيزيائيين على فهم كيفية مقارنة كتلة الكوارك الغريب بكتلة الكوارك العلوي أو السفلي داخل البيئة الساحرة الثقيلة. وبينما لا تحدد الورقة البحثية بعد العمر الدقيق للجسيم الجديد، فإن رصد طول اضمحلاله يؤكد أنه حالة اضمحلال ضعيف، وهو ما يتوافق مع التوقعات النظرية.
يمثل هذا الاكتشاف علامة فارقة في فيزياء الجسيمات، حيث يؤكد تنبؤًا صمد لعقود. إن ملاحظة باريون Ωcc+ تثبت قدرة نموذج الكوارك على وصف التركيبات المعقدة للكواركات الثقيلة. جاءت البيانات المستخدمة لهذا الاكتشاف من جولة واحدة من الكاشف المطور، لكن التعاون يشير إلى أن الدراسات المستقبلية باستخدام مجموعات بيانات أكبر ستسمح لهم بقياس عمر الجسيم واستكشاف مسارات اضمحلال أخرى. ستوفر هذه القياسات المستقبلية رؤى أعمق حول ديناميكيات القوة القوية وسلوك المادة تحت ظروف قصوى. وفي الوقت الحالي، يقف هذا الاكتشاف كإثبات قاطع على أن الخريطة النظرية للعالم دون الذري دقيقة، حيث تم أخيرًا العثور على آخر قطعة مفقودة من هذه الأحجية المحددة.
ملخص تقني: رصد الباريون مزدوج السحر Ωcc+
المشكلة والسياق
يتنبأ نموذج الكواركات بوجود مجموعات من حالات الباريونات والميزونات المحددة بخصائص التماثل لدوال الموجة الهادرونية. وبينما تم اكتشاف جميع الحالات الأرضية ذات أعداد السحر C=0 أو C=1، فإن قطاع الحالات التي تضم decay ضعيف مع C=2 لا يزال غير مستكشف جزئيًا. وتحديدًا، يُتوقع وجود ثلاث حالات من هذا النوع: ثنائية الأيزو Ξcc (وهي Ξcc++ و Ξcc+) والأحادية الأيزو Ωcc+. وقد تم رصد Ξcc++ لأول مرة بواسطة تجربة LHCb في عام 2017، كما رُصدت Ξcc+ مؤخرًا. ومع ذلك، لم يتم رصد Ωcc+ (المكون من كواركات $scc)رغمأنمختلفالنماذجالظواهريةوحساباتالمبادئالأوليةتنبأتبكتلتهفيالنطاق3660–3780ميجاإلكترونفولت/c^2.وكانتعملياتالبحثالسابقةبواسطةLHCbفيقناة\Xi_c^+ K^- \pi^+$ باستخدام 5.4 فمتوبال (fb−1) من البيانات لم تسفر عن أي إشارة معتبرة.
المنهجية
تُقدم هذه الدراسة بحثًا عن الباريون Ωcc+ في قناة الاضمحلال Ωcc+→Ωc0π+. يعتمد التحليل على بيانات تصادم بروتون-بروتون التي جمعها كاشف LHCb المطور في عام 2024 عند طاقة مركز الكتلة s=13.6 تريليون إلكترون فولت، وهو ما يقابل لومينوسية متكاملة قدرها 6.3 فمتوبال (fb−1).
تتضمن استراتيجية إعادة البناء الخطوات التالية:
- سلسلة الاضمحلال: يتم إعادة بناء Ωcc+ عبر مسار الاضمحلال Ωcc+→Ωc0π+، حيث يتم إعادة بناء باريون Ωc0 الوسيط في الحالة النهائية pK−K−π+.
- الاختيار والمحفز: يستخدم التحليل نظام المحفز القائم بالكامل على البرمجيات لكاشف LHCb المطور. يتم اختيار الأحداث بناءً على الرؤوس المزاحة (displaced vertices) والزخم المستعرض العالي (pT). ويُستخدم مصنف "شجرة القرار المعززة" (BDT) لقمع الخلفية التجميعية. تم تدريب الـ BDT باستخدام أحداث الإشارة المحاكات وتوليفات Ωc0π− ذات الشحنة الخاطئة من البيانات كوكيل للخلفية.
- القناة الضابطة: للتحقق من إجراء الاختيار وتقليل عدم اليقين المنهجي، تمت إعادة بناء قناة التحكم المعروفة Ξcc++→Ξc+π+، حيث يتم رصد Ξc+ في الحالة النهائية pK−π+.
- تعريف الكتلة: لتحسين دقة الكتلة وإلغاء انحيازات معايرة مقياس الزخم، تم استخدام متغير فرق الكتلة: mcand(Hcπ+)≡m(Hcπ+)−m(Hc)+MPDG(Hc).
- تصحيح الانحياز: يأخذ التحليل في الاعتبار الانحياز الناجم عن الاختيار على الكتلة المعاد بناؤها، والذي يعتمد على عمر الجسيم. يتم تحديد هذا الانحياز وتصحيحه بناءً على المحاكاة، مع نقل أوجه عدم اليقين من العمر غير المعروف لـ Ωcc+.
النتائج الرئيسية
- الرصد: لوحظ هيكل ذروي (peaking structure) في طيف كتلة Ωc0π+ حول 3727 ميجا إلكترون فولت/c2. ويتوافق هذا الهيكل مع كونه ناتجًا عن جسيم يضمحل ضعيفًا، حيث تُظهر المرشحات أطوال اضمحلال كبيرة (تتوافق مع فرضية عمر تتراوح بين 75–190 فمتوثانية).
- الأهمية الإحصائية: تبلغ الأهمية المحلية للإشارة 9.0σ. وبعد مراعاة "تأثير البحث في كل مكان" (look elsewhere effect) ضمن النطاق الكتلي النظري 3660–3780 ميجا إلكترون فولت/c2، تم تحديد الأهمية العالمية بـ 8.7σ.
- العائد: تم قياس عائد الإشارة بـ 184±24.
- قياس الكتلة: تم تحديد كتلة الباريون Ωcc+ بـ:
M(Ωcc+)=3725.9±1.0(stat)±0.2(syst)±0.4(lifetime)±0.6(ext)MeV/c2
كما تم قياس فرق الكتلة بالنسبة لـ Ξcc++ بـ 104.3±1.0(stat)±0.2(syst)±0.4(lifetime)±0.5(ext)MeV/c2. - أوجه عدم اليقين المنهجي: تنشأ معظم أوجه عدم اليقين المنهجي من تصحيح الانحياز الناتج عن الاختيار المعتمد على العمر غير المعروف، وأوجه عدم اليقين الخارجية على كتل باريونات Ωc0 و Ξc+ و Ξcc++، ومعايرة مقياس الزخم.
الأهمية والادعاءات
تزعم الورقة البحثية حدوث أول رصد للباريون مزدوج السحر Ωcc+ وأول قياس لكتلته. إن رصد هذه الحالة، جنبًا إلى جنب مع الاكتشافات السابقة لـ Ξcc++ و Ξcc+، يثبت جميع أعضاء مجموعة الـ 20-plet الأرضية من الباريونات ذات اللف المغزلي 1/2 في تناظر SU(4)f المتوقع بواسطة نموذج الكواركات. وتتوافق النتائج مع التوقعات النظرية فيما يتعلق بنطاق الكتلة ووجود الحالة الأحادية الأيزو. وتخلص الورقة إلى أن الدراسات المستقبلية باستخدام هذه المجموعة من البيانات وعينات أكبر ستسمح بمزيد من سبر خصائص Ωcc+، بما في ذلك عمره وقنوات الاضمحلال الأخرى.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.
تصلك أفضل أبحاث high-energy experiments كل أسبوع.
يحظى بثقة باحثين في ستانفورد وكامبريدج والأكاديمية الفرنسية للعلوم.
تفقّد بريدك لتأكيد الاشتراك.
حدث خطأ ما. تعيد المحاولة؟
لا رسائل مزعجة، ويمكنك إلغاء الاشتراك متى شئت.