El acelerador de partículas más avanzado del mundo para investigar la estructura de quark del núcleo del átomo acaba de encantar a los físicos con una nueva capacidad. La producción de quarks encantados en partículas J / ψ J / psi por CEBAF en el Thomas Jefferson del Departamento de EnergíaNational Accelerator Facility confirma que la instalación ha ampliado el ámbito de la investigación de precisión en física nuclear con haces de electrones a energías más altas.
Los detalles del logro se presentaron en la reunión de abril de la American Physical Society en Denver.
"Es genial ver surgir el tema de la producción de charmonio cerca del umbral en la era de los 12 GeV de Jefferson Lab. El interés en este tema aumenta sustancialmente por los informes recientes de los estados del pentaquark de charmonio en el CERN, así como las implicaciones para los problemas fundamentalesaspectos de la cromodinámica cuántica ", dijo Robert McKeown, subdirector de ciencias de Jefferson Lab.
Los Quarks son los bloques de construcción básicos de las partículas que construyen nuestro universo visible. Hay seis quarks: arriba, abajo, extraño, encanto, abajo y arriba. Los quarks menos masivos, arriba y abajo, son los bloques de construcción constituyentes de los protones.y neutrones.
Las partículas que contienen los quarks menos masivos requieren la menor energía para producirse en los aceleradores de partículas, como la instalación de acelerador continuo de haz de electrones de Jefferson Lab, una instalación de usuarios de la Oficina de Ciencia del DOE. Por ejemplo, los quarks arriba, abajo y extraños se han estudiado durante mucho tiempo enJefferson Lab. Sin embargo, producir el siguiente quark en la lista requería más energía de la que podía proporcionar el CEBAF original.
La nueva capacidad fue posible gracias a una actualización de CEBAF que triplicó su energía operativa de diseño original a 12 mil millones de electronvoltios, o 12 GeV.
"Para nosotros, es importante porque no se puede producir un J / ψ hasta una cierta energía, que es 8.2 GeV. Antes de la era de 12 GeV, no teníamos energías de electrones tan altas", dijo Colin Gleason, uninvestigador postdoctoral en la Universidad de Indiana ". Pero ahora, podemos ver cómo se activa la sección transversal de J / ψ, como la llamamos. Hay algunas físicas muy interesantes que puedes estudiar simplemente por la forma de la sección transversalaumenta la energía del haz "
Gleason y sus colegas producen partículas J / ψ en el Experimento de Excitaciones Gluónicas. GlueX está diseñado para producir y estudiar mesones híbridos para ayudar a los físicos nucleares a comprender el papel que juegan los gluones, las partículas responsables de unir los quarks, en la estructura de la materiaGlueX ha completado su primera fase de toma de datos, y la colaboración experimental ya ha comenzado los preparativos para la fase de análisis de datos.
El experimento también permite el estudio de otros fenómenos, como la producción de J / ψ en colisiones de fotones y protones. El J / ψ, descubierto en 1974, fue la primera evidencia de la existencia de quarks encantados.
Si bien miles de millones de estas partículas se han producido en aceleradores de todo el mundo, Jefferson Lab es único en su capacidad para estudiar la producción de esta partícula en colisiones de fotones y protones a bajas energías, cerca del umbral de producción. Análisis preliminar del GlueXlos datos están comenzando a dilucidar los mecanismos de cómo se produce J /.. Además, el estudio de la producción de J / phot por fotones en el rango de energía disponible en Jefferson Lab permite a los físicos nucleares echar un nuevo vistazo al fenómeno del cinco quarkbariones reportados recientemente por el experimento LHCb en el CERN.
"Hablaré sobre las cosas que medimos cuando buscamos mesones híbridos, y hablaré sobre el análisis necesario para buscarlos, así como los resultados recientes del experimento, como J/ ψ producción ", dijo Gleason.
Gleason presentó los resultados preliminares del experimento GlueX en la reunión de abril de la American Physical Society en Denver el domingo 14 de abril
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por DOE / Thomas Jefferson National Accelerator Facility . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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