Горизонты научного поиска

СВД-2 на У-70: получены новые данные

Поиск новых коллективных явлений в области большой множественности оказался успешным. Сотрудничеством СВД (ОИЯИ, НИИЯФ МГУ и ИФВЭ) в этой области обнаружен значительный рост флуктуаций числа нейтральных мезонов.

Экспериментальные исследования выполнены на модернизированной установке СВД-2. Облучение уникальной водородной мишени, созданной в ОИЯИ, осуществлялось выведенным протонным пучком У-70 с энергией 50 ГэВ. Разработанный в ОИЯИ сцинтилляционный годоскоп позволил подавить регистрацию событий с малой зарядовой множественностью и продвинуться на три порядка вниз по топологическим сечениям в исследуемую область. Большая зарядовая множественность достаточно хорошо описана моделью глюонной доминантности, разработанной нами для понимания механизма множественного рождения.

Важный элемент установки СВД-2, электромагнитный калориметр, оказался востребованным при регистрации гамма-квантов. С помощью этого калориметра удалось восстановить множественность нейтральных пионов. Сотрудничеством была разработана уникальная процедура анализа, включающая моделирование работы элементов установки, введение поправок на аксептанс, эффективности регистрации и реконструкции.

С ростом полной множественности значительная доля кинетической энергии налетающего протона (почти 50 процентов в нашем эксперименте) трансформируется в массу вторичных частиц. При энергии У-70 преимущественно рождаются бозоны. С ростом множественности уменьшается их кинетическая энергия, и возможно образование Бозе-Эйнштейновской конденсации (БЭК). Сотрудники Института теоретической физики имени Н.Н.Боголюбова (Киев) и университета Франкфурта М.И.Горенштейн и В.В.Бегун в 2007 году сделали предсказание о БЭК. Они предложили для ее поиска измерить зависимость нормированной дисперсии (отношение дисперсии к средней множественности) нейтральных пионов от полной множественности, равной сумме заряженных и нейтральных мезонов. Резкое возрастание этой величины с ростом полного числа пионов должно было указывать на переход системы в состояние БЭК.

В настоящее время проводится анализ данных на увеличенной статистике для продвижения в область еще большей множественности. Образование пионного или каонного БЭК предсказывается в астрофизике во внутреннем ядре компактных нейтронных звезд при низких температурах.

Елена КОКОУЛИНА, Владимир НИКИТИН.

Ю.Т.Борзунов, В.А.Никитин, Л.Б.Голованов.

В.А.Никитин, П.Ф.Ермолов, В.В.Попов (НИИЯФ МГУ).