Фізики, що працюють на детекторі ALICE, використовували дані протон-протонних зіткнень на ВАК за три роки та
Дослідники пояснюють, що зіткненняелементарних частинок у колайдерах викликає високоенергетичну взаємодію, що призводить до формування партонів (кварків та глюонів). Ці частинки піддаються наступним перетворенням, випромінюючи випромінювання у вигляді додаткових глюонів. У такому каскадному процесі енергія вихідних частинок передається множині частинок з нижчою енергією.
Діаграма такого випромінювання залежить від маси випромінюючого глюони партону. Область навколо напряму польоту партону, в якій випромінювання придушене називається мертвим конусом.
Фізики зазначають, що ефект мертвого конуса бувпередбачений теорією сильної взаємодії близько тридцяти років тому, проте досі вченим вдавалося лише опосередковано фіксувати його наявність. Головна проблема полягала у складності у визначенні напрямку руху партону, а також у тому, що область мертвого конуса може бути заповнена частинками, на які перетворився випромінюючий партон.
Каскадний партонний потік. Джерело: CERN
У своїй роботі дослідники відновлювалипотік партонів за його кінцевим продуктом — адронним струменем, який фіксують детектори. У процесі аналізу великої вибірки спостережень за протон-протонними зіткненнями фізики виявили струмінь, що містить c-кварк (зачарований кварк). Їм вдалося простежити всю історію випромінювання глюонів цим кварком. Порівняння картини випромінювання глюонів зачарованого кварку з розподілом глюонів та безмасових кварків виявило мертвий конус у структурі c-кварку.
Дослідники зазначають, що крім підтвердженнятеорії сильної взаємодії та існування ефекту мертвого конуса, відкриття також доводить наявність маси у зачарованого кварку. Безмасові частинки немає мертвих конусів, отже, вивчаючи цей ефект, можна оцінити масу кварків.
Маси кварків є фундаментальнимивеличинами у фізиці елементарних частинок, але до них не можна отримати доступ та виміряти їх безпосередньо в експериментах, тому що, за винятком топ-кварка, кварки укладені всередині складових частинок. Наша методика прямого спостереження мертвого конуса потоку партонів пропонує спосіб вимірювання маси кварків.
Андреа Дайнезе, фізик, який працює на ALICE, співавтор дослідження
Зображення обкладинки: CERN
Порівняйте, як зняли затемнення Місяця НАСА та Роскосмос
«П'ята сила» створює у Всесвіті невидимі «стіни». Головне про нову теорію фізиків
Опублікована карта заражень віспою мавп