【瑞士日内瓦】CERN大型强子对撞机（LHC）LHCb合作组近日宣布，成功探测到含有两个魅夸克和一个奇夸克的Ωcc⁺重子。这一结果意味着，半个多世纪前在理论上提出的双重魅夸克重子家族的三个成员已全部被实验发现。

据介绍，Ωcc⁺是一种由两个魅夸克和一个奇夸克构成的重子。LHCb合作组即将上任的副发言人Paula Collins博士表示，夸克是物质的基本组成单元，目前已知有六种类型：上夸克、下夸克、魅夸克、奇夸克、顶夸克和底夸克。夸克可以成对结合形成介子，也可以三个一组结合形成重子。

Collins指出，大约在60年前，随着实验逐步揭示物质内部的夸克结构，研究人员开始建立理论模型，对夸克如何组合成各种复合粒子进行系统分类，并据此预测尚未被发现粒子的性质。1964年，美国布鲁克海文国家实验室发现了一种由三个奇夸克组成的新粒子。该粒子早已在理论模型中被预言，其被实验确认及相关性质的测量，被视为这些模型有效性的关键检验之一。

1974年，粒子物理学界又一次出现重要进展，实验发现了第四种夸克——魅夸克。Collins表示，这一发现迫使理论模型进一步扩展，以涵盖更多可能的夸克组合，其中就包括由两个魅夸克和第三个夸克（可以是上夸克、下夸克或奇夸克）构成的双重魅夸克重子。

物理学家对这类粒子尤为关注。Collins解释称，在双重魅夸克重子中，不同夸克之间存在显著的质量差异，这被认为有助于研究将夸克束缚在一起、形成复合粒子的强相互作用机制。然而，在早期实验条件下，既难以产生足够数量的双重魅夸克重子，也缺乏足够灵敏的探测设备来识别它们的信号。

随着LHC的运行和LHCb实验的推进，相关研究取得突破。LHCb物理学家在2017年首次发现了一种双重魅夸克重子，并在今年早些时候报告了第二个成员的探测结果。此次确认的Ωcc⁺则是这一家族的第三个、也是最后一个成员。

LHCb合作组表示，Ωcc⁺的探测基于2024年LHC高能质子-质子碰撞数据。在这些碰撞中产生的双重魅夸克重子寿命极短，只能在探测器中飞行不到一毫米便衰变为更稳定的粒子。研究团队通过分析这些衰变产物在探测器中留下的轨迹，反推其共同起点，从而识别出新短寿命粒子的特征信号。测量结果显示，Ωcc⁺的质量约为质子的四倍。

Collins表示，在迄今为止LHC发现的85种复合粒子中，这三个双重魅夸克重子具有独特地位。它们通过弱相互作用发生衰变，寿命相对较长，使得实验能够直接测量其在探测器中的飞行距离。她称，此次发现得益于升级后的LHCb探测器，其在粒子轨迹重建和粒子鉴别方面的能力得到显著提升，为识别这类罕见粒子提供了关键技术条件。