記者從LHCb清華大學(xué)團隊獲悉，歐洲核子研究中心大型強子對撞機(LHC)上的底夸克實驗(LHCb)近日發(fā)現(xiàn)了一個新的奇異粲介子激發(fā)態(tài)，對其開展研究并測量性質(zhì)，將有助科學(xué)家更深刻地理解強相互作用的機制。

本次研究由LHCb國際合作組共同完成并發(fā)布，相關(guān)成果3月26日發(fā)表在《物理評論快報》上。清華大學(xué)工程物理系博士研究生陳晨主導(dǎo)了具體分析工作，張黎明副教授和楊振偉副教授指導(dǎo)了此次發(fā)現(xiàn)過程。

據(jù)陳晨介紹，LHCb清華團隊利用LHCb實驗在2016—2018年采集的質(zhì)子—質(zhì)子對撞數(shù)據(jù)，研究了底介子的一個四體衰變過程，觀測到一個全新的共振結(jié)構(gòu)，對其基本性質(zhì)展開測量后發(fā)現(xiàn)，它與奇異粲介子的徑向激發(fā)態(tài)相符。新粒子質(zhì)量約為2590Mev(兆電子伏特)，近乎質(zhì)子質(zhì)量的3倍，帶一個單位正電荷，且自旋為零，被命名為Ds0(2590)+。

粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型認(rèn)為，夸克是組成物質(zhì)的基本粒子，包括上夸克、下夸克、粲夸克、奇異夸克、頂夸克、底夸克6種。夸克通過強相互作用束縛形成強子，強子包括介子與重子。重子由3個夸克組成，包括質(zhì)子和中子等;介子則由一個正夸克和一個反夸克組成，如奇異粲介子由一個粲夸克和一個奇異反夸克組成。

陳晨解釋說：“相同夸克組成的系統(tǒng)構(gòu)成一類粒子，其中能量最低的稱為基態(tài)，其他為激發(fā)態(tài)，我們這次發(fā)現(xiàn)的就是奇異粲介子的激發(fā)態(tài)。實驗上尋找強子激發(fā)態(tài)并測量它們的性質(zhì)，對驗證理論模型和指導(dǎo)理論計算有重要意義。此外，這個奇異粲介子的質(zhì)量比理論預(yù)測小約70Mev，為何有這一差別仍需科學(xué)家們進一步厘清。”(記者劉霞)