Обычные атомые ядра состоят из протонов и нейтронов, составленных из самых легких кварков - up и down. Однако теоретики, работающие в ядерной физике, уже давно подозревали, что кроме обычных ядер в природе могут существовать ядра, содержащие более тяжелые strange кварки. А если на основе таких ядер создать атомы, то мы получим странную материю. Высказываются предположения, что из нее состоят нейтронные звезды. Тем не менее, о свойствах странной материи нам ничего пока не известно.

Интернациональная команда ученых, работающая на ускорителе AGS в американской Брукхейвенской национальной лаборатории, сделала первый серьезный шаг на пути экспериментального изучения загадочной субстанции. Им удалось синтезировать ядро, содержащее два странных кварка.

Протоны, ускоренные AGS, попадают на вольфрамовую мишень. Из множества частиц, которые образуются в результате столкновений, ученые отбирают отрицательно заряженные каоны, состоящие из up и strange кварков. Далее каоны направляют на бериллиевую мишень. В результате столкновений с протонами мишени часть энергии превращается в странные и анти-странные кварковые пары. В конечном итоге образуется смесь самых разных частиц и ядер.

Ученые, изучив эту "кашу", смогли выделить из нее ядра, в каждом из которых содержится по 2 странных кварка. Дважды странное ядро состоит из протона и нейтрона + две лямбда-частицы (каждая содержит по одному up, down и strange). Такое ядро живет менее одной миллиардной доли секунды.

Пока статистика эксперимента невелика: из 100 миллионов "подозрительных" событий ученые смогли отобрать около 40 с достоверным рождением дважды странного кваркового ядра. Однако физики из BNL надеются в ближайшее время увеличить число синтезированных ядер, а также начать серьезное изучение свойств странной материи.

Сергей Петрушанко