ALICE検出器に取り組んでいる物理学者は、LHCでの陽子-陽子衝突からの3年間のデータを使用し、
研究者らは、コライダー内の素粒子の衝突が高エネルギー相互作用を引き起こし、これらの粒子はその後の変換を受け、追加のグルーオンの形で放射線を放出します。このカスケードプロセスでは、元の粒子のエネルギーが多くの低エネルギー粒子に伝達されます。
このような放射のパターンは、グルーオンを放出する部分の質量に依存します。パートンの飛行方向の周りの放射が抑制される領域は、デッドコーンと呼ばれます。
物理学者は、デッドコーン効果が約30年前の強い相互作用の理論によって予測されましたが、これまで、科学者はその存在を間接的に修正することしかできませんでした。主な問題は、パートンの動きの方向を決定することの難しさ、およびデッドコーンの領域が放射パートンが向きを変えた粒子で満たされる可能性があるという事実でした。
カスケードパートンフロー。出典：CERN
彼らの仕事で、研究者たちは再建しました最終製品であるハドロンジェットに沿ったパートンの流れ。これは検出器によって検出されます。陽子-陽子衝突の観測の大規模なサンプルを分析する過程で、物理学者はc-クォーク（チャームクォーク）を含むジェットを発見しました。彼らはこのクォークによるグルーオンの放出の全歴史をたどることができました。チャームクォークのグルーオン放出パターンとグルーオンおよび質量のないクォークの分布との比較により、cクォーク構造の死んだ円錐が明らかになりました。
研究者は、確認に加えて、強い相互作用とデッドコーン効果の存在の理論から、この発見はチャームクォークに質量があることも証明しています。質量のない粒子には死んだ錐体がありません。つまり、この効果を調べることで、クォークの質量を推定できます。
クォークの質量は基本的です素粒子物理学の量ですが、トップクォークを除いて、クォークは複合粒子の中に閉じ込められているため、実験で直接アクセスして測定することはできません。パートンデッドコーンを直接観測するための私たちの技術は、クォークの質量を測定する方法を提供します。
アンドレア・ダイネーゼ、ALICE物理学者、研究共著者
表紙画像：CERN
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