...


1396-01-15

برخورددهنده بزرگ هادرونی LHCb یک سیستم جدید متشکل از پنج ذره را کشف کرد.

...

یک رویداد نمونه از LHCb به طور کامل بازسازی شد. ذراتی که به عنوان پیون، کائون، و .... شناخته شده اند، با رنگ های مختلفی نشان داده شده اند. (منبع تصویر: LHCb)

آزمایشات LHCb در مرکز پژوهش های هسته ای اروپا (CERN) یک منبع معتبر از نتایج تحقیقات فیزیک جدید و فوق العاده است. تنها در چندماه گذشته، گروه همکاران آن اندازه گیری فروپاشی یک ذره بسیار نادر و کمیاب و شواهد و مدارک از جلوه ی جدید مربوط به عدم تقارن ماده- پادماده، با ذکر تنها دو نمونه را اعلام کرده است.

در یک مقاله که امروز انتشار یافت، همکاران LHCb کشف یک سیستم جدید متشکل از پنج ذره -همگی در یک تجزیه و تحلیل- را اعلام نمود. آنچه در این کشف خارق العاده است، این است که مشاهده پنج حالت همگی یکدفعه و باهم یک رویداد نسبتا منحصر به فرد است.

مشخص گردید ذرات بایستی در حالت های برانگیخته- حالتی از ذرات که دارای انرژی بالاتر از پیکربندی کمینه مطلق (یا حالت پایه)- یک ذره بوده باشند که "Ω-C-0" «امگا- سی- صفر» نامیده می شود. این Ω-C-0 یک باریون، ذره ای با سه کوارک، است؛ شامل دو کوارک "شگفتی" و یک کوارک "افسون" است. Ω-C-0 تحت اثر یک نیروی قوی به یک باریون دیگر به نام “Xi-C—plus” «خی- سی- پلاس»  متلاشی می شود. اما +C= (شامل یک کوارک "افسون"، و کوارک "شگفتی" و یک کوارک "بالا" ) و یک کائون K- است. سپس +C= به نوبه خود به یک پروتون p، یک کائون K- و یک پیون π+ متلاشی می شود.

از تجزیه و تحلیل خط سیر و انرژی به جای مانده از تمام ذرات این پیکربندی نهایی در آشکارساز، همکاران LHCb توانستند به مسیر رویداد اولیه واپاشی Ω-C-0 و حالت های برانگیخته آن پی ببرند. این حالت های ذره براساس قرارداد استانداردΩc(3000)0, Ωc(3050)0, Ωc(3066)0, Ωc(3090)0  و Ωc(3119)0 نامیده می شوند. اعداد جرم آنها را برحسب مگاالکترون ولت (MeV) بیان می کنند، همان گونه که توسط LHCb اندازه گیری شده اند.

این کشف ممکن درنتیجه قابلیت های تخصصی آشکارساز LHCb در شناسایی دقیق انواع مختلف ذرات و نیز درسایه­ی مجموعه داده های بزرگ انباشته شده در طول مدت روشن شدن اول و دوم برخورددهنده بزرگ هادرون به دست آمده باشد. این دو عامل اجازه داد پنج حالت برانگیخته  با سطح بالایی از اطمینان آماری شناسایی شوند - به این معنی که کشف نمی تواند فقط یک احتمال آماری داده ها باشد.

گام بعدی تعیین اعداد کوانتومی  این ذرات جدید - اعداد مشخصه مورد استفاده برای شناسایی ویژگی های یک ذره خاص - و تعیین اهمیت نظری آنها خواهد بود. این کشف به درک چگونگی مشارکت سه کوارک تشکیل دهنده در داخل یک باریون و بسته شدن آنها به یکدیگر و همچنین  کاوش کردن در ارتباط بین کوارکها می پردازد، که نقش کلیدی در توصیف حالت های چندگانه کوارک ، مانند چهارکوارکی ها و پنج کوارکی ها  بازی می کند،

اطلاعات بیشتر درباره این نتیجه را می توانید در وب سایت LHCb و در مقاله علمی آن ملاحظه فرمایید .

تصویر بالا، داده هایی (نقطه های سیاه) از توزیع جرم بازسازی ناشی از ترکیبی از ذرات Ξc + و ذرات- K را نشان می دهد. حالت های  پنج ذره ای، پنج قله های باریک برجسته از توزیع داده است. (تصویر: همکاران LHCb)

اگر شما یک فیزیکدان ذرات باشید، کشف یک ذره جدید دستاوردی بزرگ است. اما امروز اعضایی از همکاران LHCb اعلام کردند که آنها پنج ذرات را در "یک" حرکت نزولی مهیب کشف کرده اند. این ذرات تماماً از کوارکهای مشخص و معلومی ساخته شده اند، پس آنها ذرات بنیادی مانند الکترون یا بوزون هیگز نیستند. با این حال، این یافته مهم است زیرا کمک می کند فیزیکدانان درک کنند چگونه کوارک ها و دیگر ذرات بنیادی با یکدیگر تعامل و اثر متقابل دارند.

منبع: http://home.cern/about/updates/2017/03/lhcb-observes-exceptionally-large-group-particles

ترجمه : سلیمان رسولی

آمار بازدید کنندگان



امروز 19


کل 69,237