Коллектив российских, немецких и американских ученых, в состав которого входит Андрей Широков, старший научный сотрудник Научно-исследовательского института ядерной физики имени Д.В. Скобельцына МГУ, вычислил энергию резонансного состояния тетранейтрона. Используя новое взаимодействие между нейтронами, физики теоретически обосновали полученное в эксперименте низкое значение энергии тетранейтронного резонанса, что доказывает возможность существования частицы, состоящей из четырех нейтронов. Статья опубликована в журнале Physical Review Letters.
Исследователи показали, что такая частица может существовать в течение очень короткого промежутка времени: согласно расчетам, время жизни тетранейтрона составляет 5×10-22 сек.
Известно, что система из двух нейтронов не образует даже короткоживущих состояний, на основе многолетних экспериментальных и теоретических исследований считается общепринятым также, что нет таких состояний и в системе из трех нейтронов. Более 50 лет ведутся поиски тетранейтрона — системы из четырех нейтронов. В 2002 году группа французских исследователей в эксперименте на Большом национальном ускорителе тяжелых ионов обнаружила 6 событий, которые могли бы трактоваться как образование тетранейтрона, но воспроизвести эксперимент не удалось. Новый этап поисков тетранейтрона проводится на Фабрике радиоактивных ионов в японском институте RIKEN, где научились создавать хороший пучок ядер 8Не. Ядро 8Не состоит из a-частицы (ядра 4Не) и окружающих ее четырех нейтронов.
В новой статье физики, помогавшие в подготовке одного из экспериментов по поиску тетранейтрона, привели теоретические оценки энергии резонансного состояния тетранейтрона и его времени жизни.
«Такие оценки были проведены нами в разных моделях, и соответствующие результаты легли в основу заявки на эксперимент. После этого был тщательно разработан теоретический подход и проведены многочисленные расчеты на суперкомпьютерах. До нас ни в одной теоретической работе не предсказывалось существование резонансного состояния тетранейтрона при таких низких энергиях, порядка 1 МэВ», — сказал Андрей Широков.
В результате столкновения в эксперименте a-частица выбивалась из 8Не, оставляя систему из 4 нейтронов, или тетранейтрон
[Изображения: Андрей Широков, МГУ имени М.В. Ломоносова]
[Публикация подготовлена Центром популяризации научных знаний МГУ им. М.В. Ломоносова]
