Fyzikové pracující na detektoru ALICE využili tříletá data o srážkách protonů a protonů na LHC a
Výzkumníci vysvětlují, že kolizeelementární částice v urychlovačích způsobují vysokoenergetické interakce, které vedou ke vzniku partonů (kvarků a gluonů). Tyto částice procházejí následnými přeměnami a emitují záření ve formě dalších gluonů. Při takovém kaskádovém procesu se energie původních částic přenese na mnoho částic s nižší energií.
Vzor takového záření závisí na hmotnosti partonu emitujícího gluon. Oblast kolem směru letu partonu, ve které je záření potlačeno, se nazývá mrtvý kužel.
Fyzici poznamenávají, že to byl efekt mrtvého kuželepředpověděla teorie silné interakce asi před třiceti lety, ale až dosud byli vědci schopni jeho přítomnost opravit pouze nepřímo. Hlavním problémem byla obtížnost určení směru pohybu partonu a také skutečnost, že oblast mrtvého kužele může být vyplněna částicemi, do kterých se vyzařující parton proměnil.
Kaskádový tok partonů. Zdroj: CERN
Ve své práci výzkumníci rekonstruovalitok partonů podél jeho konečného produktu, hadronového paprsku, který je detekován detektory. V procesu analýzy velkého vzorku pozorování srážek protonů s protony objevili fyzici jet obsahující c-kvark (charmed quark). Dokázali vysledovat celou historii emise gluonů tímto kvarkem. Porovnání gluonového emisního vzoru kouzelného kvarku s distribucí gluonů a bezhmotných kvarků odhalilo mrtvý kužel ve struktuře c-kvarku.
Vědci poznamenávají, že kromě potvrzeníteorie silné interakce a existence efektu mrtvého kužele, objev také dokazuje, že kvark charmed má hmotnost. Bezhmotné částice nemají mrtvé kužely, což znamená, že studiem tohoto efektu lze odhadnout hmotnost kvarků.
Kvarkové hmoty jsou základníveličin v částicové fyzice, ale nelze k nim přistupovat a měřit je přímo v experimentech, protože s výjimkou top kvarku jsou kvarky uvězněny uvnitř složených částic. Naše technika pro přímé pozorování mrtvého kužele partonu nabízí způsob, jak změřit hmotnost kvarků.
Andrea Dainese, fyzik ALICE, spoluautorka studie
Titulní obrázek: CERN
Porovnejte, jak bylo zatmění Měsíce natočeno NASA a Roskosmosem
„Pátá síla“ vytváří neviditelné „stěny“ ve vesmíru. To hlavní o nové teorii fyziků
Zveřejněna mapa infekce opičími neštovicemi