Вчені шукали рідкісну екзотичну частинку, але натомість отримали ще цікавіший результат — ознаки двох незвичних структур, які складно пояснити традиційною моделлю будови частинок.
Сигнал досяг рівня 5 сигм, що у фізиці елементарних частинок вважається достатньо сильним доказом для оголошення відкриття. Результат отримала команда, яка працювала з даними Томаса Джефферсонівського національного прискорювального комплексу Міністерства енергетики США.
У центрі уваги опинилися так звані XYZ-стани — короткоживучі частинки, які почали активно виявляти на початку 2000-х років. Вони не завжди вписуються у звичну картину, де адрони складаються з кварка та антикварка або трьох кварків.
Дослідники спочатку намагалися краще зрозуміти Y(2175) — можливий аналог «странгіонію», тобто стану, утвореного дивним кварком та його антикварком. Ця частинка має масу близько 2,16 ГеВ і вперше була зафіксована у 2006 році експериментом BaBar.
Однак нові дані показали, що поблизу очікуваної області можуть ховатися дві окремі структури, а не одна частинка. Це може свідчити про значно складніші способи об’єднання кварків і глюонів, ніж передбачає проста кваркова модель.
Особливо цікаво те, що глюони — носії сильної ядерної взаємодії — можуть відігравати важливішу роль у формуванні таких екзотичних станів, ніж вважалося раніше. За словами дослідників, фізика входить у своєрідну «нову еру зоопарку частинок»: якщо у XX столітті вчені відкрили величезну кількість звичайних адронів, то тепер перед ними постає дедалі більше екзотичних станів.
Наступний крок — з’ясувати, якою саме конфігурацією кварків і глюонів пояснюються ці структури. Якщо їхні властивості підтвердяться незалежними експериментами, вони можуть стати важливим тестом для сучасного розуміння сильної ядерної взаємодії.