Пресс-центр

В НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ обсудили легкие пентакварки

11 февраля в Отделении физики высоких энергий прошел семинар, на котором обсуждались история и перспективы исследований лёгких пентакварков.

То, что пентакварковые адронные состояния (состоящие из четырех кварков и одного антикварка) в принципе существуют, уже почти не вызывает сомнений. Мы уже не раз рассказывали об открытии экспериментом LHCb тяжелых пентакварков, в состав которых входит пара очарованных кварка и антикварка. Вопрос о существовании легких частиц этого семейства остается в «полузакрытом» состоянии.

В конце 90-х годов прошлого века сотрудники Отделения теоретической физики Института Дмитрий Дьяконов, Виктор Петров и Максим Поляков в рамках предложенной ими модели кирального солитона предсказали существование узкого (т.е., обладающего малой естественной шириной) резонанса θ⁺ с массой около 1530 МэВ/c². В 2003-2007 годах появилось много экспериментальных работ как подтверждающих, так и опровергающих существование θ⁺. Так, по состоянию на 2004 год, 12 экспериментов рапортовали об указании на существование этого состояния (так говорят, когда статистическая значимость эффекта находится в районе от 3 до 5σ). Массовые спектры, полученные этими экспериментами, приведены на рисунке 1.  К 2007 году 9 из 12 групп отозвали свои результаты. Также появились высокостатистические измерения, не подтверждавшие существование θ⁺.

Так существует ли θ⁺ или нет? Этот вопрос обсуждался на семинаре Отделения физики высоких энергий НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ. С докладом на эту тему выступил ведущий научный сотрудник ОФВЭ Сергей Иванович Манаенков. В ходе обсуждения физики пришли к выводу, что вопрос о существовании θ⁺ еще окончательно не закрыт. Нужны новые экспериментальные данные с высокой (как минимум на порядок большей) статистикой. Одним из таких измерений может стать изучение парного рождения θ⁺θ^– в протон-антипротонных столкновениях вблизи порога. Кварковая диаграмма, соответствующая такому процессу, приведена на рисунке 2. Такой эксперимент может быть поставлен на установке PANDA (рисунок 3), строящейся в рамках создания ускорительного комплекса FAIR (г. Дармштадт, Германия). Накопительное кольцо антипротонов, на котором будет располагаться PANDA, будет обладать прекрасным импульсным разрешением, что позволит просканировать область вблизи кинематического порога образования θ⁺θ^–-пар. В создании установки PANDA и разработке физической программы данного эксперимента принимают участие сотрудники Лаборатории малонуклонных систем ОФВЭ.