| Столкновение протонов на энергии в 7 ТэВ, в каком рождается более ста заряженных элементов (здесь и далее иллюстрации CERN / CMS Collaboration). |
При изучении плодов протон-протонных столкновений на энергии в 7 ТэВ, обманываемых на Большом адронном коллайдере (БАК), сотрудники коллаборации CMS отметили новый эффект двухчастичных корреляций.
Детектор CMS (Compact Muon Solenoid) вступает в число четырёх основных детекторов БАК. Сказанные цели этого эксперимента вполне традиционны: физики намереваются выполнять рутинные исследования боев протонов с тераэлектронвольтовыми энергиями, искать эффекты, выходящие за рамки Типовой модели, и собирать свидетельства существования бозона Хиггса.
Сейчас, когда-нибудь коллайдер работает на половинной силы, учёные занялись угловыми двухчастичными корреляциями. В подобного рода исследованиях сравниваются между собой направления движения заряженных частиц, образующихся при схватках. Авторов интересовали величины Δη и Δφ: первая (различие в псевдобыстроте — величине, показывающей, как частица отходит от оси пучка) представляет собой меру расхождения треков частиц в продольной плоскости, а второстепенная — отличие в азимутальном угле — характеризует расхождение в пересекающей плоскости.
| Псевдобыстрота и азимутальный угол. |
По итогам измерений для пар частиц была подсчитана корреляционная функция R, определяемая следующим образом:
R(Δη, Δφ) = <(N – 1)•(SN(Δη, Δφ)/ВN(Δη, Δφ) - 1)>N.
Здесь N — число треков, реконструированных для каждого события, SN расплачивается за сигнал, а ВN — за фон. Фоновое разделение исследователи создали путём объединения в пáры крупиц из разных событий, выбранных случайным образом.
Неожиданный эффект обнаружился в столкновениях, прождавших порядочное число (более сотни) частиц. Как можно заметить, при N > 110 на показанном ниже графике R(Δη, Δφ) выделяется немногочисленный протяжённый «хребет» в области Δφ ~ 0. Следовательно, частицы в некоторых пáрах, удаляясь от точки ссоры на больших Δη, ориентируются под одним и тем же углом φ — попадают «связаны» друг с товарищем.
| Корреляционная функция для «типичных» столкновений (слева) и тех событий, в которых рождалось более 110 частиц. «Позвоночник» отмечен стрелкой. |
Страницы:
[1] 2
