Опыты на Большом адронном коллайдере, позволяют регистрировать черенковское излучение глюонов

По мнению российских физиков, в протон-протонных столкновениях, проводившихся на высоких энергиях, могло наблюдаться излучение глюонов, аналогичное фотонному черенковскому и предсказанное теоретически для ядро-ядерных столкновений.

Сотрудники Физического института им. П. Н. Лебедева РАН Андрей Леонидов, Максим Азаркин и Игорь Дрёмин выяснили, что протон-протонные столкновения на Большом адронном коллайдере могут инициировать «черенковское излучение» глюонов.

«Традиционное» черенковское излучение, напомним, было обнаружено лауреатом Нобелевской премии Павлом Черенковым в лаборатории Сергея Вавилова в 1934 году. Эффект заключается в том, что заряженные частицы, которые движутся в прозрачной среде со скоростью, превышающей фазовую скорость света в этой среде, начинают излучать фотоны. Кванты света испускаются под определённым полярным углом и образуют так называемое черенковское кольцо в плоскости, перпендикулярной оси пучка.

В настоящее время черенковское излучение используется в физике высоких энергий для регистрации релятивистских частиц и определения их скоростей. В японском эксперименте Super-Kamiokande упомянутые выше кольца (см. рис. ниже), к примеру, служат индикаторами взаимодействия нейтрино с веществом детектора.

В результате взаимодействия мюонного нейтрино в детекторе Super-Kamiokande образуется мюон, который движется сквозь заполняющую детектор воду и даёт черенковское кольцо. Точками обозначены фотоэлектронные умножители, а цветными блоками — те участки, куда попали черенковские фотоны. (Иллюстрация Super-Kamiokande / Tomasz Barszczak.)

Черенковские фотоны проявляются как коллективный эффект излучения среды, через которую проходит пучок. Ещё в 1979-м г-н Дрёмин предположил, что этот эффект имеет аналог — возникновение «черенковских» глюонов за счёт коллективного излучения сталкивающимися ядрами. Экспериментальное подтверждение гипотезы было получено на Релятивистском коллайдере тяжёлых ионов в американской Брукхэвенской национальной лаборатории: в проводимых здесь ядро-ядерных соударениях на короткое время возникает очень плотное и сильно взаимодействующее вещество, при распространении в котором быстрых цветных частиц, вероятно, и появлялось «черенковское излучение» глюонов, обнаруженное по характерным кольцевым структурам.

«Энергии [Большого адронного] коллайдера настолько велики, что протон-протонные соударения начинают напоминать ядро-ядерные, — рассказывает г-н Леонидов. — В них рождается очень много частиц, и некоторые расчётные характеристики заставляют предположить, что физика протон-протонных соударений становится более коллективной: в таких соударениях имеется настоящий коллективный эффект. Посмотрим, что покажет обработка данных с коллайдера, есть ли там кольцевые структуры».

Подготовлено по материалам ФИАН-информ.

16 Сентября 2011, 3:02    Den    3678    0

Нет комментариев.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите или зарегистрируйтесь пожалуйста.