Основываясь на сложных симуляциях квантовой хромодинамики, проведенных с помощью японского суперкомпьютера K computer, специалисты Института физико-химических исследований RIKEN с коллегами из других учреждений предсказали новый тип «дибариона» — частицы с 6 кварками, вместо обычных трех.
Изучение процесса формирования таких элементов может помочь специалистам понять взаимодействие элементарных частиц в экстремальных условиях, присутствующих, например, внутри нейтронных звезд, сообщает phys.org.
«Дибарионы», в основном – протоны и нейтроны, состоят из 3 прочно связанных кварков, от «цвета» которых зависит их заряд. Частицы являются системами из двух барионов. Сегодня существует один известный дибарион – дейтерий или тяжелый водород. Ученых давно интересовал вопрос, могут ли быть другие типы таких частиц. Но, несмотря на поиски, новые дибарионы не были обнаружены.
В новом исследовании, представленном в Physical Review Letters, специалисты использовали мощные теоретические и вычислительные инструменты для предсказания существования «наиболее странного» дибариона, состоящего из двух «Омега барионов» по 3 кварка в каждом. Частицу назвали «ди-Омега». Группа также предложила способ поиска таких элементов с помощью экспериментов по столкновению тяжелых ионов, запланированных в Европе и Японии.
Открытие стало возможным благодаря сочетанию 3 факторов: улучшенных методов расчета квантовой хромодинамики, симуляционных алгоритмов и более мощных суперкомпьютеров. Первый элемент, зависимый от времени метод HAL QCD, позволил работать с большими объемами данных о взаимодействии барионов, получаемых K computer.
Вторым достижением стал унифицированный сжимающий алгоритм, позволяющий эффективнее обсчитывать системы с большим количеством кварков.
Третьим моментом стала возможность использовать K computer для вычислений. Он значительно ускорил работу, хотя и в этом случае потребовалось 3 года для получения заключения по ди-Омега.
Ваше мнение