LHCb実験、CERNでとらえどころのないXicc+粒子を発見

CERNの大型ハドロン衝突型加速器LHCb実験の物理学者たちが、チャームクォーク2個とダウンクォーク1個を含むバリオン粒子Xicc+を検出した。この陽子の重い類似体は、以前の実験から20年来の謎を解決するものである。7シグマ以上の有意性で確認されたこの発見は、LHCb検出器のアップグレードを強調している。

陽子と中性子は3つのクォークからなるバリオンである。チャームクォークを持つような重いものは不安定で、すぐに崩壊する。2017年、LHCb実験は2つのチャームクォークと1つのアップクォークからなるXicc++を発見した。Xicc++はアップクォークをダウンクォークに置き換えることで重くなり、寿命はXicc++の6倍短くなると予測されている。イギリスのマンチェスター大学のクリス・パークスによれば、この検出には、より高感度な探索のためにアップグレードされたLHCbが必要で、わずか1年分のデータで5シグマの発見しきい値を超える7シグマ以上の統計的有意性を達成した。パークス氏はこう指摘する:"Xicc+は長い間探索されてきた。"それ自体が興味深い発見であるだけでなく、LHCのアップグレードが持つ力を如実に示している。この発見は、より重いクォークを束縛する強い核力に光を当てるものである。また、2002年にフェルミ研のSELEX実験がXicc+の候補を4.7シグマで報告したが、その質量は予測よりも小さかったという謎を解くものでもある。新しい質量はXicc++の質量と一致し、SELEX実験と矛盾する。パークス氏は言う:"今、我々はそれを発見しましたが、それは数年前に我々が発見したパートナー[Xicc++]に似た質量であり、SELEXによって予測された質量ではありません。"アムステルダム・ヴリエ大学のフアン・ロホは、"非常に興味深い測定 "としながらも、理論がバリオンにおける重いクォークの相互作用に関するデータから遅れているため、得られた洞察には不確実性があると付け加えた。

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