Пресс-центр

В НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ обсудили результаты, представленные на конференции Quark Matter 2019

В начале ноября 2019 в китайском городе Ухань прошла ежегодная конференция «Кварковая материя» (Quark Matter 2019). Все крупные эксперименты Большого адронного коллайдера (БАК) рассказали на ней о своих новых исследованиях, посвященных изучению взаимодействия ультрарелятивистских ядер. Результаты конференции обсудили на Семинаре Отделения физики высоких энергий Института.

Релятивистская ядерная физика бурно развивается в последние десятилетия. Это связано с успешной работой экспериментальных установок Коллайдера релятивистских ионов (RHIC) и БАК. Традиционно, основные результаты этого направления исследований представляются на ежегодной конференции «Кварковая материя». В этом году она проводилась в 28-й раз.

Результаты, представленные на этой конференции, обсуждаются и на семинарах Отделения физики высоких энергий НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ. Так, во вторник, на Семинаре отделения выступил сотрудник Лаборатории физики элементарных частиц ОФВЭ Дмитрий Соснов, который участвовал в работе этой конференции. Основная часть его доклада была посвящена обзору новых экспериментальных результатов, представленных на Quark Matter 2019.

Важно отметить, что столкновения тяжелых ионов – не только средство изучения кварк-глюонной плазмы, но прекрасная лаборатория, позволяющая прояснить структуру ядер и адронов. Примером могут служить так называемые ультрапериферические взаимодействия ионов, о которых мы уже не раз писали в этом году (1, 2), и взаимодействия с малым перекрытием ядерной материи. Например, очень интригующим выглядит результат эксперимента ALICE по рождению электрон-позитронных пар с массами ниже порога образования J/ψ-мезона в столкновениях с высокой центральностью (ионы задевают друг друга по касательной). Для малых поперечных импульсов системы e⁺e^– таких пар рождается существенно больше, чем предсказывает теория (см. рисунок 1). Расхождение превышает три стандартных отклонения.

Также в ходе семинара большое внимание было уделено новой работе эксперимента CMS по рождению Υ- и ρ(770)⁰-мезонов в ультрапериферических взаимодействиях протонов с ядрами. Именно эти работы Дмитрий представлял на конференции от имени коллаборации. CMS регистрировал продукты распада этих частиц, вылетающие перпендикулярно оси столкновения пучков БАК. Вероятность этих процессов крайне мала, поэтому велики статистические погрешности измерений, которые, однако, в будущем позволят лучше понять партонные распределения для атомных ядер. Также из такого рода измерений можно извлечь сечения взаимодействия фотонов с протонами (см. например рисунок 2). Таким образом, можно видеть, что, работая в pPb-моде, БАК является фотон-протонным коллайдером.

Свои работы на конференции представили и другие эксперименты БАК. Так, эксперимент LHCb рассказал о том, как изменяется число родившихся в протон-протонных взаимодействиях экзотических χ_с1(3872) состояний с увеличением множественности. Причем ученым удалось разделить эти частицы на две категории: те, которые родились непосредственно во взаимодействии протонов высоких энергий, и частиц, появившиеся в распадах прелестных адронов. Для первой компоненты зафиксировано уменьшение (с ростом множественности события) числа появившихся частиц, а для второй нет. Такое поведение предсказывается в моделях, в которых χ_с1(3872) рассматривают как слабосвязанную адронную молекулу.

В заключении следует отметить, что сотрудники ОФВЭ НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ принимают активное участие в работе всех упомянутых экспериментов БАК.