Fizicienii care lucrează la detectorul ALICE au folosit trei ani de date de coliziune proton-proton la LHC și
Cercetătorii explică că coliziuneaparticulele elementare din colisionare provoacă interacțiuni de înaltă energie, care duc la formarea partonilor (quarci și gluoni). Aceste particule suferă transformări ulterioare, emitând radiații sub formă de gluoni suplimentari. Într-un astfel de proces în cascadă, energia particulelor originale este transferată la multe particule cu energie mai mică.
Modelul unei astfel de radiații depinde de masa partonului care emite gluoni. Regiunea din jurul direcției de zbor a partonului în care radiația este suprimată se numește con mort.
Fizicienii notează că efectul conului mort a fostprezis de teoria interacțiunii puternice în urmă cu aproximativ treizeci de ani, dar până acum oamenii de știință au reușit să-i stabilească doar indirect prezența. Problema principală a fost dificultatea de a determina direcția mișcării partonului, precum și faptul că regiunea conului mort poate fi umplută cu particule în care s-a transformat partonul radiant.
Fluxul de parton în cascadă. Sursa: CERN
În munca lor, cercetătorii au reconstruitfluxul de partoni de-a lungul produsului său final, jetul de hadron, care este detectat de detectoare. În procesul de analiză a unui eșantion mare de observații privind coliziunile proton-proton, fizicienii au descoperit un jet care conținea un c-quark (quarc fermecat). Ei au reușit să urmărească întreaga istorie a emisiei de gluoni de către acest quarc. O comparație a modelului de emisie de gluoni al unui quarc fermecat cu distribuția gluonilor și a quarcilor fără masă a relevat un con mort în structura c-quarc-ului.
Cercetătorii notează că, pe lângă confirmareateoria interacțiunii puternice și existența efectului de con mort, descoperirea demonstrează și că quarcul fermecat are masă. Particulele fără masă nu au conuri moarte, ceea ce înseamnă că, studiind acest efect, se poate estima masa cuarcilor.
Masele de quarci sunt fundamentalecantități în fizica particulelor, dar nu pot fi accesate și măsurate direct în experimente, deoarece, cu excepția quarcului superior, quarcurile sunt prinse în interiorul particulelor compuse. Tehnica noastră de observare directă a conului mort al partonului oferă o modalitate de a măsura masa quarcilor.
Andrea Dainese, fizician ALICE, coautor al studiului
Imagine de copertă: CERN
Comparați cum a fost filmată eclipsa de Lună de NASA și Roscosmos
„A cincea forță” creează „pereți” invizibili în univers. Principalul lucru despre noua teorie a fizicienilor
Harta infecției cu variola maimuță publicată