У ЦЕРН, найбільшій у світі лабораторії фізики елементарних частинок, розгортається захоплююче відкриття. Дослідники експерименту CMS спостерігали несподіваний надлишок подій поблизу порогу топ-кварк-антикварк. Це може бути ознакою нового складеного стану, названого топонієм, частинки, що складається з топ-кварка та його антиречовинного аналога.
Топ-кварк, найважча відома фундаментальна частинка, існує лише миттєво. Він розпадається до того, як може відбутися анігіляція матерії та антиматерії. Нещодавні дані свідчать про те, що ці важкі частинки з’являються частіше, ніж передбачалося, при найнижчій енергії, необхідній для створення пари топ-кварк-антикварк.
Цей надлишок подій на порозі утворення топ-антитоп є значним. Саме тут стають помітними тонкі взаємодії, які потенційно виявляють нові сили або тимчасові стани, такі як топоній. Якщо це підтвердиться, це відкриття може революціонізувати наше розуміння фундаментальних сил і поведінки матерії в найменших масштабах.
Потенційне відкриття топонію може дати уявлення про те, як сильна взаємодія поводиться на надзвичайно малих відстанях. Вивчення такої компактної структури може надати фізикам більш точний інструмент для вивчення взаємодій між важкими кварками, де домінують квантові ефекти. Це також може допомогти завершити розповідь про те, як матерія організовується в найменших масштабах.
Вчені також відкриті до ідеї, що інша невідома частинка, наприклад, додатковий бозон, подібний до Хіггса, може пояснити додаткові події. Очікується, що синергія експериментів CMS та ATLAS загострить результати шляхом поєднання різних методів аналізу. Обидва експерименти є важливими для підтвердження того, чи пов’язані спостережувані сигнали з топонієм, чи відповідають альтернативному сценарію, який вимагає змін у Стандартній моделі.
Це відкриття не просто заповнить відсутній слот у відомому списку кварк-антикваркових станів. Воно також загострить інструменти для перевірки нових фізичних теорій, які виходять за межі Стандартної моделі, яка все ще залишає основні питання без відповіді. Фізики мають намір уточнити свої вимірювання станів важких частинок, оскільки LHC набирає обертів для майбутніх запусків, залишаючись сповненими рішучості побачити, чи справді існує топоній, чи інше пояснення криється за додатковим утворенням топ-кварк-антикварк.