CERN 물리학 자들은 오메가 하이퍼 론과 양성자 사이의 강력한 상호 작용을 연구합니다

CERN의 LHC (Large Hadron Collider)에서 ALICE (Large Ion Collider Experiment) 협업의 물리학 자들은 불안정한 Hadron 간의 강력한 상호 작용 역학에 대한 매우 정확한 연구의 문을 여는 새로운 기술을 개발했습니다.

하드론은 글루온에 의해 생성되는 강력한 상호 작용에 의해 결합 된 2 개 또는 3 개의 쿼크로 구성된 복합 입자입니다.

이 상호 작용은 원자핵 내부에서 핵 (양성자와 중성자)을 함께 결합하는 하드론 사이에서도 작용합니다.

오늘날 핵 물리학에서 가장 큰 과제 중 하나는 첫 번째 원칙에서 다른 쿼크 풍부도를 가진 하드론 간의 강력한 상호 작용을 이해하는 것입니다.

격자 양자 색 역학 (QCD)으로 알려진 계산은 첫 번째 원리에서 상호 작용을 결정하는 데 사용할 수 있지만 이러한 계산은 하나 이상의 이상한 쿼크가있는 하이퍼 론과 같은 무거운 쿼크가 포함 된 하드론에 대해서만 신뢰할 수있는 예측을 제공합니다.

과거에는 산란 실험에서 hadron을 서로 충돌시켜 이러한 상호 작용을 연구했지만, 이러한 실험은 hyperon과 같은 불안정한 hadron으로 수행하기가 어려웠습니다.

지금까지 이러한 어려움은 측정 값과 하이퍼 론 참여와의 하드론-하드론 상호 작용 이론의 의미있는 비교를 허용하지 않았습니다.

ALICE 공동 연구팀의 물리학 자들은 LHC에서 양성자-양성자 충돌에서 생성 된 하드론 간의 운동량 차이를 측정하는 방법을 사용하여 잠재적으로 모든 쌍의 하드론에 대해 하이퍼 론과 핵 사이의 강력한 상호 작용의 역학을 밝혀 낼 수있는 방법을 보여줍니다.

이 방법은 1 펨토 미터 (10-15m, 미터의 1 천조 부분)에 가까운 공간 스케일, 대략 하드론 크기 및 강한 힘의 공간 범위를 탐색 할 수 있기 때문에 femtoscopy라고합니다.

이전에이 방법을 사용하면 ALICE 연구자들이 이상한 쿼크 1 개와 라이트 쿼크 2 개를 포함하는 람다 (Λ) 및 시그마 (Σ) 하이퍼 론과 이상한 쿼크 2 개와 라이트 쿼크 1 개로 구성된 Xi (Ξ) 하이퍼 론과 관련된 상호 작용을 연구 할 수있었습니다.

새로운 연구에서 그들은이 기술을 사용하여 양성자와 가장 희귀 한 하이퍼 론 인 오메가 (Ω) 하이퍼 론 사이의 상호 작용을 고정밀로 탐지했습니다. 여기에는 세 개의 이상한 쿼크가 포함되어 있습니다.

모든 유형의 하이퍼 론에 대한 강력한 상호 작용의 정확한 정의는 예상치 못한 일이라고 과학자들은 말합니다.

이것은 LHC가 이상한 쿼크를 가진 하드론을 풍부하게 생성 할 수 있다는 사실, 강한 상호 작용의 단거리 특성을 조사하는 femtoscopy 기술의 능력, 입자를 식별하고 그 운동량을 측정하는 ALICE 검출기의 우수한 기능에 기인합니다.

다음 LHC 출시 데이터를 통해 모든 hadron 쌍에 액세스 할 수 있습니다.

결과는 Nature 저널에 게재됩니다.