Ученые нашли легкую частицу на 130 МэВ: новый тип материи или разгадка массы Вселенной?

Это первый кандидат в экзотические адроны с одиночным b-кварком или долгожданный киральный партнёр Bs-мезона, непосредственно связанный с механизмом формирования 98% массы наблюдаемого вещества

На конференции ICHEP 2026 в Бразилии коллаборация LHCb объявила об открытии новой частицы — Bs0*(5700)0. Статистическая значимость этой находки превышает 7 стандартных отклонений, что означает, что вероятность того, что наблюдаемый пик является случайной флуктуацией, ничтожно мала.

Частицу обнаружили в спектре инвариантных масс системы, состоящей из Bs0-мезона и нейтрального пиона. Bs0 восстанавливались по трем независимым каналам распада. Во всех трех случаях проявился один и тот же узкий резонанс с массой 5698,9 ± 1,5 МэВ/c2, что примерно на 130 МэВ/c2 ниже прогнозов стандартной кварковой модели. Ширина частицы оказалась меньше 9,8 МэВ на 90% доверительном уровне, что свидетельствует о том, что она распадается значительно дольше, чем типичные адроны.

Это сочетание — неожиданно лёгкое состояние и неестественно узкий пик — превращает наблюдение в серьезную загадку. Простая модель «кварк плюс антикварк» предсказывала для нижнего скалярного Bs0-мезона значительно большую массу, в то время как наблюдаемая частица выбивается из этих предсказаний.

Авторы предлагают два сценария, каждый из которых по-своему трансформирует понимание сильного взаимодействия. Первый: открыт киральный партнёр основного Bs0-мезона — ожидаемое состояние, непосредственно связанное со спонтанным нарушением киральной симметрии. Второй: это первый экзотический адрон, содержащий всего один прелестный b-кварк в более сложной структуре, чем кварк-антикварковая.

Гипотеза о киральном партнёре подкрепляется почти идеальной параллелью из очарованного сектора. В 2003 году была обнаружена частица Ds0*(2317)+ с аналогичными свойствами: дефицитом массы и аномально узкой шириной. Позже её интерпретировали как кирального партнёра Ds-мезона. Разница масс между Bs0*(5700)0 и обычным Bs0 составляет 332 МэВ/c2, что очень близко к расщеплению в очарованном семействе — около 349 МэВ/c2.

Такое повторение аномалии в двух независимых кварковых секторах является значительным аргументом в пользу того, что физики впервые наблюдают прямое проявление механизма, генерирующего более 98% массы наблюдаемого вещества. Киральная симметрия, нарушенная в вакууме, наделяет легкие кварки эффективной массой, и Bs0*(5700)0 может стать идеальным окном в этот процесс.

Не менее важна и альтернативная интерпретация. До сих пор все надежно идентифицированные экзотические адроны с тяжёлыми кварками содержали либо пару очарованных кварков, либо комбинацию очарованного и прелестного. Ни одна частица с одиночным b-кварком, которая была бы устроена сложнее обычного мезона, не была зарегистрирована. Bs0*(5700)0 с его массой ниже порога сильного распада и аномально малой шириной — классический кандидат на адронное соединение или тетракварк, где компоненты удерживаются не глюонным обменом, а остаточным ядерным взаимодействием. Подтверждение такой природы означало бы открытие совершенно нового семейства экзотических состояний.

Анализ был выполнен на полной статистике сеансов Run 1 и Run 2 Большого адронного коллайдера. Методически важным шагом стало использование «быстрых» нейтральных пионов, восстановленных без привязки к вершине распада B-мезона. Это позволило LHCb впервые дотянуться до состояний, распадающихся на Bs0 и π0, и значительно расширяет охоту коллаборации на новые частицы в будущем.

Найден Bs0*(5700)0 или нет второго такого объекта в другом канале, но повторение аномалии как в очарованном, так и в прелестном секторах указывает на систематическое отклонение от предсказаний составляющей кварковой модели. Это способно изменить сам способ, которым физика сильных взаимодействий описывает связанные состояния кварков: будь то через фундаментальную симметрию, порождающую массу Вселенной, или через ранее невиданную форму материи.