Как измерить невидимый хвост у самого лёгкого ядра экспресс
Если ядро атома — это семья, то в доме обычного гелия живут два протона и два нейтрона, крепко держась за руки. А теперь представьте, что один из членов семьи — чудак, который любит гулять далеко от дома. Именно так выглядит гипертритон: в центре — обычная пара (протон и нейтрон), а вокруг них на большом расстоянии бродит гиперон — частица со странным кварком внутри.
Учёные долго не могли поймать этот «растянутый» атом: гипероны живут ничтожные доли секунды и тут же распадаются. Но на Большом адронном коллайдере в ЦЕРНе впервые удалось увидеть рождение гипертритона в столкновениях протонов. Оказалось, что гиперон находится от центра ядра на расстоянии около 9,5 фемтометров. Фемтометр — это миллиардная доля миллиметра, но для атомного ядра это огромная дистанция: всё равно что человек, который держится за дом верёвкой длиной в несколько кварталов.
Такая рыхлая структура — не просто курьёз. Внутри нейтронных звёзд, где вещество сжато до предела, гипероны могут появляться в огромных количествах. Зная, как они связываются с обычными частицами, физики лучше понимают, из чего состоит самое плотное вещество во Вселенной. А ещё это редкий случай, когда столкновение частиц на коллайдере помогает изучать не сами частицы, а то, как они собираются в крошечные, но настоящие атомные ядра.
Гиперон в гипертритоне находится так далеко от центра, что если бы протон и нейтрон были размером с горошину, гиперон летал бы на расстоянии футбольного поля.