Наука и образование

Стипендия им. А.А. Воробьева присуждена за оптимизацию реконструкции ультра-периферических столкновений в ALICE

В начале года лаборант-исследователь лаборатории релятивистской ядерной физики Отделения физики высоких энергий Бурмасов Назар Алексеевич был удостоен стипендии им. А.А. Воробьева за работы в области физики высоких энергий и физики элементарных частиц. Его работа «Исследования фотон-фотонных и фотон-ядерных взаимодействий в ультра-периферических столкновениях ядер на коллайдере LHC» была признана достойной такого поощрения.

За время октябрьского сеанса в 2023 году эксперимент ALICE зарегистрировал 12 миллиардов столкновений, что в 40 раз превышает объем статистики, полученной ранее в сеансах работы с 2010 по 2018 год (см. рис. 1). Такой результат достигнут благодаря значительным модификациям установки, главным образом – замене электроники время-проекционной камеры.

Новые условия работы потребовали пересмотра стратегии набора и обработки данных. Для специфических процессов, таких как ультра-периферические столкновения ядер, характеризующихся малой множественностью частиц в конечном состоянии (см. рис. 2), необходим особый подход. В новых условиях набора данных ультра-периферические столкновения часто перекрываются с центральными столкновениями ядер с большой множественностью (см. рис. 3). Для эффективного разделения исследуемых процессов группой НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ была разработана стратегия отбора событий на основе привязки треков к детекторам с хорошим временным разрешением и наложением вето на активность в форвардных детекторах FIT. Стратегия была протестирована на новых данных 2023 года, что позволило увидеть первые пики векторных ρ⁰- и J/𝜓-мезонов (см. рис. 4).

Ультра-периферические столкновения дают уникальную возможность исследовать фотон-фотонные и фотоядерные взаимодействия в чистой среде. Так, с помощью ультра-периферических столкновений эксперимент ALICE исследовал сечения фоторождения векторных мезонов, что позволило улучшить точность факторов глюонных экранировок в ядрах при рекордно малых бьеркеновских x. Ожидается, что новые данные позволят произвести измерения сечений эксклюзивного рождения дилептонов, а также улучшить существующие пределы на аномальный магнитный момент тау-лептона.

Лаборатория релятивистской ядерной физики ОФВЭ НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ внесла существенный вклад в модернизацию и поддержку детекторных подсистем эксперимента ALICE, в разработку стратегии отбора событий, а также в теоретические расчеты сечений процессов в ультра-периферических столкновениях.

Коллеги особо отмечают вклад Назара Бурмасова в выполненную работу. Во время сеанса Назар отвечал за разработку программного обеспечения для расчета светимости и оценки качества набранных данных. Им был разработан алгоритм для отбора событий ультра-периферических столкновений.

В НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ Назар работает с октября 2019 года. Пришёл в Отделение физики высоких энергий с Кафедры вычислительной физики Физического факультета СПбГУ, где на 4 курсе благодаря научному руководителю, Немнюгину Сергею Андреевичу, получил список тем для дипломных работ, которые можно выполнять под руководством сотрудников Отделения.

«Тогда я плохо разбирался в тематике работ, - делится Назар, - поэтому выбрал то, что знакомо и представлялось ближе к тому, чем уже занимался - Монте Карло моделированием, расчетами и программированием. Тема была связана с моделированием системы отбора дифракционных и ультра-периферических событий в эксперименте ALICE на Большом адронном коллайдере. Моим руководителем стал Евгений Леонидович Крышень, и теперь под его руководством я готовлю материалы для кандидатской диссертации. Самое приятное в моей работе - когда навыки программирования находят полезное применение при моделировании сложной системы детекторов и анализе данных».

Назар считает, что в науку надо идти тем, кто готов к интересным, но сложным и длительным по выполнению задачам без очевидного решения. Награда за такую исследовательскую работу - момент, когда пазл складывается.

А мы от души поздравляем Назара с заслуженной наградой и желаем собрать еще много захватывающих научных пазлов!