Еженедельник
Объединенного института ядерных исследований
(Электронная версия с 1997 года)
Архив Содержание номера О газете На главную Фотогалерея KOI8

№ 38 (4028) от 1 октября 2010:

Версия № 38 в формате pdf

Наблюдение новых двухчастичных корреляций
в детекторе CMS на Большом адронном коллайдере

22 сентября в конференц-зале УНЦ ОИЯИ состоялось очередное заседание объединенного семинара «Физика на LHC», организованного сотрудничеством институтов России и стран-участниц ОИЯИ в эксперименте «Компактный мюонный соленоид», проходившем в конференц-зале УНЦ ОИЯИ. На связи с участниками семинара в режиме реального времени были их коллеги из Москвы, Гатчины, Женевы и восьми российских университетов от Новосибирска до Ярославля, в том числе и преподаватели и студенты Дубненского университета.

В объявленной ранее повестке произошли неожиданные изменения. Открывая заседание, руководитель сотрудничества RDMS CMS, председатель семинара профессор И.А.Голутвин ознакомил участников семинара с пресс-релизом, который коллаборация CMS направила в средства массовой информации в связи с обнаружением нового, ранее не наблюдавшегося явления.

"Коллаборация CMS, сообщается в пресс-релизе, направила в печать работу, озаглавленную "Наблюдение дальнодействующих угловых корреляций в адронных взаимодействиях", описывающую новое явление в протон-протонных столкновениях. При анализе столкновений "высокой множественности" в CMS детекторе, в которых рождаются сотня и более заряженных частиц, было обнаружено, что некоторые из этих частиц определенным образом "скоррелированы" или ассоциированы вместе, рождаясь в точке столкновения. Было естественным изучить эти корреляции в протон-протонных столкновениях на LHC с наивысшей множественностью, когда плотность рождающихся частиц приближается к той, которая реализуется в столкновениях при высоких энергиях таких ядер, как медь, где подобные эффекты были уже замечены".

Изображение, демонстрирующее протон-протонное столкновение на CMS при энергии 7 ТэВ c образованием более чем 100 частиц.

После ранее запланированной лекции профессора А.Н.Никитенко "Подготовка и перспективы открытия бозона Хиггса на LHC" профессор В.Б.Гаврилов выступил с кратким сообщением "Наблюдение дальнодействующих угловых корреляций в адронных взаимодействиях".

В представленном в работе анализе были отобраны все пары образующихся в столкновении заряженных частиц и измерены различия в направленности их движения. Для каждой пары была вычислена соответствующая "функция корреляции". Сравнивая функции корреляции для средних типичных столкновений и для столкновений, в которых получено более 110 заряженных частиц, исследователи обнаружили наиболее заметное различие между этими двумя картинами - неожиданное появление на второй из них протяженного "хребта". Это означает, что некоторые пары частиц при больших delta-cap18.gif, удаляясь друг от друга со скоростью света, остаются соориентированными по направлению своего движения вдоль одного и того же азимутального угла tetta16.gif, как если бы частицы были некоторым определенным образом ассоциированы вместе, рождаясь в точке столкновения.

Накануне, 21 сентября, в Главной аудитории ЦЕРН состоялся семинар, на котором были представлены новые результаты, полученные коллаборацией CMS на Большом адронном коллайдере, по наблюдению нового явления в протон-протонных столкновениях при энергии 7 ТэВ. Сообщение вызвало оживленную дискуссию, а семинар завершился аплодисментами и поздравлениями в адрес участников экспериментов. Днем позже, 23 сентября, информация об этом явлении доложена на заседании Ученого совета ОИЯИ.

Вот как это комментирует руководитель коллаборации CMS Гвидо Тонелли: "Хотя мы активно искали подобное явление, само его появление в протон-протонных столкновениях было неожиданным и потому оказалось крайне интересным. Дополнительная статистика прольет больше света на природу этого эффекта. Это наблюдение демонстрирует силу и возможности детектора CMS, так же как и физиков, его эксплуатирующих. Мы находимся на пути исследования шаг за шагом новой территории, "терра инкогнита", ставшей доступной благодаря возможностям LHC. Это первое наблюдение подобного явления в протон-протонных взаимодействиях, и возможны различные интерпретации этого эффекта. Хотя однозначного объяснения этого эффекта еще нет, новая структура имеет сходство с явлениями, наблюдаемыми при столкновениях тяжелых ионов на RHIC, которые интерпретировались как проявление образования горячей и плотной материи в столкновениях релятивистских тяжелых ионов".

CMS - один из двух универсальных детекторов на LHC, созданных для поиска новой физики. Он нацелен на изучение широкого круга новых частиц и явлений в протон-протонных и ядро-ядерных столкновениях при высоких энергиях на LHC и поможет ответить на такие вопросы: "Из чего сделана наша Вселенная и какие в ней действуют силы?" и "Что такое Материя?". Он позволит также измерить свойства известных нам частиц с беспрецедентной до сих пор точностью, а также вести поиск совершенно новых непредсказуемых явлений. Подобные исследования не только углубят наше понимание того, как устроена и развивается наша Вселенная, но в итоге могут создать новые технологии, которые изменят наш мир, как часто уже оказывалось в прошлом.

Текущая работа LHC продолжится 18 месяцев. Это позволит аккумулировать достаточно данных для исследования "терра инкогнита" во всех областях, где ожидается новая физика.

Создание гигантского детектора CMS (15 метров в диаметре, почти 29 метров длиной и 14000 тонн весом) потребовало 16 лет напряженных усилий одной из крупнейших среди когда-либо существовавших международных научных коллабораций: более 3100 ученых и инженеров из 169 институтов и исследовательских лабораторий в 39 странах, рассеянных по всему миру.

Подробности и иллюстрации - на сайте http://cms.cern.ch.


Редакция Веб-мастер