Charm Quark Menawarkan Petunjuk ke Pengurungan

Charm Quark Menawarkan Petunjuk ke Pengurungan


Charm Quark Menawarkan Petunjuk ke Pengurungan

Pelacakan partikel yang mengandung charm quark menawarkan wawasan tentang bagaimana quark bergabung.

  • Kredit: Gambar milik Kolaborasi STAR

    Tabrakan yang direkam oleh Relativistic Heavy Ion Collider. Titik putih menunjukkan “hantaman” dari partikel yang muncul dari tumbukan. Ilmuwan menggunakan hit untuk merekonstruksi jejak partikel bermuatan (garis merah dan hijau) dan mengukur kelimpahan partikel.


Ilmu

Proses yang disebut hadronisasi terjadi ketika partikel yang disebut quark dan gluon bergabung membentuk hadron. Hadron adalah partikel subatom komposit yang terbuat dari dua atau tiga quark. Setelah digabungkan, quark dan gluon “terbatas”, atau terperangkap, dalam hadron. Untuk memahami hadronisasi, fisikawan nuklir di Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) mengukur kelimpahan relatif dari hadron dua dan tiga kuark tertentu yang tercipta dalam tumbukan ion emas. Secara khusus, mereka mempelajari partikel yang mengandung quark “pesona” berat, yang lebih mudah dilacak daripada partikel yang lebih ringan. Pengukuran mengungkapkan bahwa ada lebih banyak hadron tiga kuark dari yang diharapkan di bawah penjelasan yang diterima secara luas tentang bagaimana hadron dapat terbentuk. Hasilnya menunjukkan bahwa quark dalam sup partikel padat yang dibuat di RHIC bergabung untuk berpasangan atau tiga kali lipat.

Benturan

Hadron yang terbuat dari dua atau tiga quark adalah bahan penyusun materi terlihat di dunia kita. Itu termasuk proton dan neutron yang menyusun inti atom seperti yang dijelaskan para ilmuwan dalam Model Standar Fisika Partikel. Tetapi para ilmuwan tidak pernah melihat blok penyusun dalamnya — quark dan gluon — sebagai objek bebas karena quark selalu “terkurung” di dalam partikel komposit. Tabrakan balok energik inti emas di RHIC melelehkan batas antara proton individu dan neutron, untuk sesaat membuat quark “bebas”. Melacak partikel yang mengalir keluar dari tabrakan RHIC dapat membantu fisikawan nuklir memahami hadronisasi dan bagaimana gaya nuklir kuat menahan quark untuk membangun struktur segala sesuatu yang terlihat di dunia kita.

Ringkasan

Tabrakan ion berat di RHIC, fasilitas pengguna DOE Office of Science, menciptakan plasma kuark-gluon (QGP) di mana quark untuk sementara dibebaskan dari batas biasa dalam hadron. Melacak kelimpahan relatif hadron yang terbuat dari dua dan tiga kuark yang muncul dari QGP RHIC dapat membantu ilmuwan memilah penjelasan teoretis untuk hadronisasi.

Fisikawan nuklir mengukur hadron yang mengandung quark dengan rasa “pesona”, yang lebih berat dan lebih mudah dilacak daripada quark “atas” dan “bawah” dalam materi biasa. Para peneliti “memperbesar” pada partikel “lambda” tiga quark yang terpesona, yang meluruh kurang dari 0,1 milimeter dari pusat tabrakan. STAR juga menghitung partikel dua kuark yang disebut meson D dan menemukannya dalam jumlah yang hampir sama. Itu jauh lebih mempesona lambda daripada yang diperkirakan oleh penjelasan untuk hadronisasi yang disebut “fragmentasi,” di mana quark atau gluon yang energik “membangkitkan” ruang hampa dan “membelah” untuk membentuk pasangan quark-antiquark yang kemudian bergabung kembali. Penemuan ini mendukung mekanisme alternatif, yang dikenal sebagai koalesensi, di mana QGP padat membawa quark cukup dekat untuk bergabung kembali menjadi partikel komposit secara langsung.

Pendanaan

Pekerjaan ini didukung sebagian oleh Departemen Energi Kantor Sains, Kantor program Fisika Nuklir, dan oleh National Science Foundation, Kementerian Pendidikan dan Sains Federasi Rusia, National Natural Science Foundation of China, Chinese Academy of Science , Kementerian Sains dan Teknologi Tiongkok dan Kementerian Pendidikan Tiongkok, Yayasan Riset Nasional Korea, Yayasan Sains Ceko dan Kementerian Pendidikan, Pemuda dan Olahraga Republik Ceko, Kantor Riset, Pengembangan dan Inovasi Nasional Hongaria, Nasional Baru Program Unggulan dari Kementerian Kapasitas Manusia Hongaria, Departemen Energi Atom dan Departemen Sains dan Teknologi Pemerintah India, Pusat Sains Nasional Polandia, Kementerian Sains, Pendidikan dan Olahraga Republik Kroasia, RosAtom Rusia dan Bundesministerium fur Bildung, Wissenschaft, Forschung and Technologie (BMBF) Jerman dan Helmholtz Assoc iation.

Diposting Oleh : https://singaporeprize.co/

About the author