Модификация кварк-глюонного распределения в ядрах с помощью коррелированных пар нуклонов

До сих пор существовало два параллельных описания атомных ядер: одно на основе протонов и нейтронов, которые мы можем видеть при низких энергиях, а другое, для высоких энергий, на основе кварков и глюонов. В дан6ной работе физикам удалось вывести эти два до сих пор разделенных мира вместе. Этот давний тупик был преодолен только сейчас в статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters. Ее основными авторами являются ученые международной коллаборации nCTEQ по кварк-глюонным распределениям, в том числе из Института ядерной физики Польской академии наук (IFJ PAN) в Кракове. Результаты столкновений атомных ядер с электронами достаточно хорошо воспроизводятся с использованием моделей, предполагающих существование только нуклонов для описания низкоэнергетических столкновений и только партонов для высокоэнергетических столкновений. Однако до сих пор эти два описания не удалось объединить в целостную картину. В своей работе физики из IFJ PAN использовали данные о столкновениях высоких энергий, в том числе собранные на ускорителе БАК в лаборатории ЦЕРН в Женеве. Основная цель заключалась в изучении партонной структуры атомных ядер при высоких энергиях, которая в настоящее время описывается партонными функциями распределения. Новый подход позволил учёным определить для 18 исследованных атомных ядер функции распределения партонов в атомных ядрах, распределения партонов в коррелированных парах нуклонов и даже количество таких коррелированных пар. Результаты подтвердили наблюдение, известное из экспериментов с низкими энергиями, о том, что большинство коррелирующих пар представляют собой пары протон-нейтрон (этот результат особенно интересен для тяжелых ядер, например, золота или свинца).

ATLAS впервые измерил ширину W-бозона на БАКе

Используя данные протон-протонных столкновений при энергии 7 ТэВ, собранные во время первого запуска БАКа, коллаборация ATLAS впервые измерила ширину W-бозона на Большом адронном коллайдере (LHC) — 2202 ± 47 МэВ. Исследование опубликовано на сервере препринтов arXiv. На сегодняшний день это самое точное измерение, полученное в ходе одного эксперимента. Ширина W-бозона ранее была измерена на Большом электрон-позитронном коллайдере (LEP) ЦЕРН и Тэватронном коллайдере Фермилабы, что дало среднее значение 2085 ± 42 миллиона электронвольт (МэВ), что соответствует предсказанию Стандартной модели 2088 ± 1 МэВ.

Не все струи в кварк-глюонной плазме излучают одинаково

В исследовании, опубликованном в журнале Physical Review C, учёные измерили потери энергии струй с узкими и широкими структурами в КГП (кварк-глюонная плазма). Результаты впервые подтверждают, что плазма обрабатывает каждый зубец джета независимо только тогда, когда зубцы разделены критическим углом, достаточно большим для того, чтобы КГП могла взаимодействовать со струями как независимыми объектами. Впервые исследователи измерили потерю энергии, которую испытывают струи, пересекающие КГП, в зависимости от ее подструктуры, используя данные о столкновениях, собранные ATLAS, крупнейшим экспериментом по детектору частиц общего назначения на Большом адронном коллайдере.

Новое высокоточное измерение времени жизни гипертритона

Гипертритон — это ядро трития, в котором нейтрон заменен так называемым лямбда-гипероном. Этот тип гиперядра был впервые обнаружен в 1950-х годах и с тех пор стал предметом многочисленных исследований. Коллаборация ALICE, большая исследовательская группа, изучающая столкновения ядер внутри большого адронного коллайдера ЦЕРН (БАК) в Швейцарии, недавно измерила время жизни гипертритона с поразительной точностью. Их статья, опубликованная в журнале Physical Review Letters, является еще одним шагом вперед к пониманию уникальных свойств этих удивительных ядерных комплексов.

ATLAS измеряет силу сильного взаимодействия с рекордной точностью

В статье, только что отправленной в Nature Physics и в настоящее время доступной на сервере препринтов arXiv, коллаборация ATLAS описывает, как она использовала Z-бозон, электрически нейтральный носитель слабого взаимодействия, для определения силы сильного взаимодействия с беспрецедентной неопределенностью — ниже 1%. В новом анализе команда ATLAS сосредоточилась на тщательно выбранных распадах Z-бозона на два лептона (электроны или мюоны) и измерила поперечный импульс Z-бозона через продукты его распада.

Первое наблюдение двухзарядного тетракварка и его нейтрального партнера

Были проанализировали данные первых двух экспериментальных запусков БАКа. Они охватывали период двух лет, с 2011 по 2018 год. Эксперимент LHCb связан с исторической основной темой исследований, которая была сосредоточена на b-кварках и их продуктах. Пара тетракварков, о которых сообщается в статье, наблюдалась благодаря методу, называемому амплитудным анализом. Этот подход отвечает за квантовое поведении частиц и их способности интерферировать друг с другом.

ATLAS устанавливает рекордную точность определения массы бозона Хиггса

За 11 лет, прошедших с момента его открытия на Большом адронном коллайдере (БАК), бозон Хиггса стал центральным средством пролить свет на фундаментальную структуру Вселенной. Точные измерения свойств этой особой частицы — один из самых мощных инструментов, которыми физики располагают для проверки Стандартной модели — в настоящее время теории, которая лучше всего описывает мир частиц и их взаимодействие. На конференции Lepton Photon на этой неделе коллаборация ATLAS сообщила о том, как она измерила массу бозона Хиггса точнее, чем когда-либо прежде.

ATLAS сообщает о фундаментальных свойствах сильных взаимодействий

Физики из Института ядерной физики Польской академии наук в рамках коллаборации ATLAS провели измерение упругого рассеяния в протон-протонных столкновениях на ускорителе LHC при энергии центра масс 13 ТэВ. Из-за крайне малых углов рассеяния при таких взаимодействиях (менее тысячных долей градуса) для измерений потребовалось использование специальной измерительной системы. Его ключевым элементом был набор детекторов, расположенных на расстоянии более 200 метров от точки столкновения, но способных измерять рассеянные протоны на расстоянии всего нескольких миллиметров от пучка ускорителя.

Эксперименты показывают первое свидетельство редкого распада бозона Хиггса

ATLAS и CMS объединились и на конференции «Физика большого адронного коллайдера» (LHCP) сообщили, что было найдено первое свидетельство редкого процесса, в котором бозон Хиггса распадается на Z-бозон, электрически нейтральный носитель слабого взаимодействия и фотон, носитель электромагнитной силы. Этот распад бозона Хиггса может дать косвенное свидетельство существования частиц помимо тех, которые предсказываются Стандартной моделью физики элементарных частиц.

Трио частиц — пара топ-антитоп-кварк и W-бозон — после протон-протонных столкновений возникают чаще, чем ожидалось

Эксперимент ATLAS подтвердил, что трио частиц — пара топ-антитоп-кварк и W-бозон — возникает чаще, чем ожидалось, после протон-протонных столкновений внутри Большого адронного коллайдера (БАК). Процесс, который создает эти три частицы после удара, довольно редок: только одно из каждых 50 000 столкновений на БАК производит трио, известное как ttW. После появления топ-кварки и W-бозоны недолговечны и распадаются почти сразу, поэтому команда идентифицировала события ttW на основе электронов и мюонов, на которые они распадаются.