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).

Лабораторная реализация релятивистских пучков парной плазмы

Плазма широко распространена в условиях глубокого космоса, ее производство в лабораторных условиях — сложная задача. Впервые, международная группа ученых, в том числе исследователи из Лаборатории лазерной энергетики (LLE) Рочестерского университета, экспериментально сгенерировала релятивистские электрон-позитронные парные плазменные пучки высокой плотности, производя на два-три порядка величины больше пар, чем сообщалось ранее. Выводы команды опубликованы в журнале Nature Communications. Этот прорыв открывает двери для последующих экспериментов, которые могут привести к фундаментальным открытиям о том, как работает Вселенная.

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.

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.

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.

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.

Нуклоны в столкновениях тяжелых ионов вдвое меньше, чем ожидалось ранее

Новый анализ впервые включает экспериментально измеренную скорость реакции столкновений свинец-свинец. Анализ показал, что, если не учитывать измерение поперечного сечения, предпочтительны размеры нуклонов около 1 фм. Однако, когда учитывается поперечное сечение, это предпочтительное значение уменьшается примерно до 0,6 фм. Выводы опубликованы в журнале Physical Review Letters.

Коллаборация ATLAS наблюдает электрослабое рождение двух джетов и пары Z-бозонов

Коллаборация ATLAS, крупный исследовательский консорциум, участвующий в анализе данных, собранных коллайдером частиц ATLAS в ЦЕРН, недавно наблюдала электрослабое образование двух Z-бозонов и двух джетов. Это важное наблюдение, представленное в журнале Nature Physics, может внести большой вклад в понимание физики элементарных частиц Стандартной модели (СМ).