Физики открыли ранее невиданную форму материи

Японские ученые экспериментально показали существование экзотических ядер, которые состоят из двух протонов и каона. 

Каоны — одна из разновидностей мезонов, составных элементарных частиц, которые состоят из кварков и антикварков в равных пропорциях. Каоны содержат один антикварк и один u- или d-кварк; они являются самыми легкими частицами из класса так называемых странных адронов.

«Засечь» каоны очень сложно. Время их существования очень мало даже по сравнению с продолжительностью жизни других элементарных частиц. В физике они рассматриваются как своего рода виртуальные частицы. Но ученые давно уже предполагали, что в определенные промежутки времени каоны могут образовывать связи с нейтронами и протонами, становясь частью атомного ядра.

Японские физики сумели засечь такое «экзотическое ядро». Им удалось выбить нейтрон и заменить его каоном в изотопе гелия-3 (частицы, которая состоит из двух протонов и нейтрона). Используя отдачу от выброса нейтрона, ученые уменьшили энергию каона и смогли добиться образования связи каона с протонами.

«Мы показали, что мезоны могут существовать в ядерной материи как реальные частицы — словно сахар, который не растворяется в воде», — говорит руководитель исследования Масахико Ивасаки. Понимание структуры таких экзотических ядер поможет ученым разобраться в происхождении массы ядра и в процессах, которые происходили во Вселенной после Большого Взрыва.