Pela primeira vez para a física de partículas, a colaboração CMS observou três partículas J / ψ emergindo de uma única colisão entre dois prótons
É um tratamento triplo. Ao filtrar dados de colisões de partículas no Large Hadron Collider (LHC), a colaboração CMS viu não uma, não duas, mas três partículas J / ψ emergindo de uma única colisão entre dois prótons. Além de ser a primeira para a física de partículas, a observação abre uma nova janela sobre como os quarks e glúons são distribuídos dentro do próton.
A partícula J / ψ é uma partícula especial. Foi a primeira partícula contendo um quark encanto a ser descoberta, ganhando a Burton Richter e Samuel Ting um prêmio Nobel de física e ajudando a estabelecer o modelo de quark de partículas compostas chamadas hádrons.
Experimentos incluindo ATLAS, CMS e LHCb no LHC viram anteriormente uma ou duas partículas J / ψ saindo de uma única colisão de partícula, mas nunca antes eles viram a produção simultânea de três partículas J / ψ – até a nova análise CMS.
O truque? Analisando a vasta quantidade de colisões próton-próton de alta energia coletadas pelo detector CMS durante a segunda execução do LHC e procurando a transformação das partículas J / ψ em pares de múons, os primos mais pesados dos elétrons.
A partir dessa análise, a equipe do CMS identificou cinco ocorrências de eventos de colisão próton-próton único em que três partículas J / ψ foram produzidas simultaneamente. O resultado tem uma significância estatística de mais de cinco desvios-padrão – o limite usado para reivindicar a observação de uma partícula ou processo na física de partículas.
Esses eventos de três J / ψ são muito raros. Para se ter uma ideia, eventos one-J / ψ e eventos two-J / ψ2 são cerca de 3,7 milhões e 1800 vezes mais comuns, respectivamente. “Mas vale a pena investigá-los”, diz Stefanos Leontsinis, físico do CMS, “Uma amostra maior de eventos de três J / ψ, que o LHC deve ser capaz de coletar no futuro, deve nos permitir melhorar nossa compreensão da estrutura interna de prótons em pequenas escalas.”
Publicado em 02/11/2021 07h16
Artigo original:
O experimento/Colaboração CMS: