Два фотона превратились в два тау-лептона в протон-протонных столкновениях
Кандидат в такое событие зарегистрирован в эксперименте CMS на Большом адронном коллайдере
Кандидат в событие два фотона в два тау-лептона
CMS / CERN, 2024
Коллаборация CMS сообщила об обнаружении на Большом адронном коллайдере события-кандидата в процесс образования двух тау-лептонов из двух фотонов. Пока что это единственное зарегистрированное такое событие в протон-протонных столкновениях. Об этом команда CMS сообщила на сайте CERN.
Эта новость появилась на N + 1 при поддержке ежегодной Национальной премии в области будущих технологий «Вызов». В 2023 году ее присудили за ионный квантовый процессор, магниты из высокотемпературного сверхпроводника, вычислительные устройства на основе поляритонов и оптический транзистор, а также открытия, позволившие создать новые подходы для лечения заболеваний мозга
Тау-лептон (таон) — самый тяжелый и нестабильный лептон в лептонном семействе элементарных частиц, обнаруженный последним из заряженных лептонов в поздних 1970х годах. Его время жизни составляет всего 290 × 10-15 секунд. Поэтому его было сложно обнаружить и до сих пор сложно изучать по сравнению с двумя другими лептонами — электроном и мюоном. Впрочем, не все вопросы решены и для более легких лептонов. Например, недавно мы писали, что эксперимент Muon g-2 видит отклонения от Стандартной модели.
Чтобы изучать таон, ученые ищут в коллайдерах специфический процесс: из взаимодействия двух фотонов образуются два тау-лептона, которые быстро распадаются в мюоны, электроны или заряженные пи-мезоны и нейтрино. Ранее такой процесс был зарегистрирован лишь в столкновениях ядер свинца на Большом адронном коллайдере.
Теперь коллаборация CMS сообщает, что кандидат в такое событие зарегистрирован в протон-протонных столкновениях. Благодаря высокой способности установки CMS к реконструированию треков частиц, ученым удалось выделить событие, в котором отсутствуют любые другие треки помимо образования таонов на дистанции менее одного миллиметра.
Уже на основании этого измерения команда CMS смогла установить наиболее жесткие ограничения на аномальный магнитный момент тау-лептона. Физики уменьшили неопределенность предсказаний до значений всего лишь в три раза больше квантовых поправок, что на порядок лучше предыдущих оценок, превышающих в 20 раз величину квантовых поправок.
Впрочем, неточности в описании свойств тау-лептона не мешают ученым его использовать. Например, для поиска темных бозонов.
В августе в кольце коллайдера может начать циркулировать пучок ионов
В Дубне начался первый сеанс регулярной работы ускорительного комплекса NICA (Nuclotron-based Ion Collider fAcility), который продлится полгода. По словам пресс-службы ОИЯИ, в ходе сеанса поэтапно будут завершены настройка источника ионов «Крион-6Т» для работы в режиме генерации тяжелых ионов, линейного ускорителя и систем инжекции в промежуточный синхротрон (бустер), процесса накопления ионов в бустере, подачи пучка ионов большой интенсивности из бустера в сверхпроводящий ускоритель (нуклотрон), ускорения пучка и его вывода из нуклотрона в кольцо коллайдера, где находятся два детектора. Эти работы могут быть завершены к июлю этого года, после чего начнется охлаждение магнитной системы. Циркуляция пучка ионов в кольце коллайдера, возможно, произойдет только в августе, затем начнутся работы по ускорению и столкновению встречных пучков ионов в точке их пересечения в детекторе MPD.