Взяв за основу результаты, которые были получены путем весьма сложнных вычислений для проведения моделирования квантовых хронодинамических систем, сокращенно (QCD), которые были осуществлены на современном суперкомпьютере “K Computer”, являющимся одном из наиболее производительных в мире суперкомпьютеров, группа японских ученых из HAL QCD Collaboration, RIKEN iTHEMS и нескольких университетов предсказала возможность существования весьма интересной экзотической элементарной частицы, дибариона “dibaryon”, которая состоит из шести кварков, а не трех, как все другие обычные частицы. Дальнейшие исследования в данном направлении помогут ученым лучше понять принципы взаимодействия между элементарными частицами, находящимися в чрезвычайной окружающей среде, к примеру, в материи нейтронных звезд или в материи, которой была заполнена Вселенная в первые секунды после Большого Взрыва.
Элементарные частицы, известные как барионы, к которым относятся протоны и нейтроны, состоят из связанных друг с другом трех кварков различных типов, называемых в науке “ароматом”. Дибарион, по сути, является частицей, содержащей два бариона, и единственным известным людям дибарионом является ядро дейтерия. Но уже достаточно давно ученые задавались вопросом о возможности существования и других типов дибарионов.
Японские исследователи использовали мощные теоретические и вычислительные методы для предсказания возможности существования самого необычного вида дибариона, состоящего из двух Омега-барионов, которые состоят, в свою очередь, из трех странных кварков каждый. Этот дибарион получил название Di-Omega, и его поиски японские исследователи предлагают начать со столкновений ионов тяжелых элементов, которые будут проводиться в рамках экспериментов, уже запланированных в Японии и Европе.
Данное открытие было сделано, благодаря комбинации самых современных методов QCD-вычислений, наилучших алгоритмов моделирования и мощного суперкомпьютера. Ключевым моментом всего этого является теория, имеющая название “time-dependent HAL QCD method”, математические методы, основанные на этой теории, позволяют ученым рассчитать силы взаимодействия между частицами-барионами. Вторым ключевым моментом стал новый алгоритм, который позволил существенно сократить количество вычислений при построении модели системы с большим количеством кварков в ее составе.
Отметим, что даже с учетом использования оптимизированных алгоритмов, поиски частицы Di-Omega заняли три с половиной года. И в скором времени мощности суперкомпьютера K Computer могут потребоваться для поиска следов присутствия следов экзотических дибарионов в огромных наборах данных, полученных в результате столкновений ядер тяжелых элементов.
