Enquanto a maioria das colisões de alta energia faz com que os prótons se quebrem em seus quarks e glúons constituintes, cerca de 25% são colisões elásticas onde os prótons permanecem intactos, mas emergem em caminhos ligeiramente diferentes (desviando em cerca de um milímetro a uma distância de 200 m no LHC) . O TOTEM mede esses pequenos desvios no espalhamento próton-próton usando dois detectores localizados em cada lado do experimento CMS a 220 m do ponto de interação, enquanto o DØ empregou uma configuração semelhante no colisor Tevatron próton-antipróton.
Em energias mais baixas, as diferenças no espalhamento próton-próton vs próton-antipróton são devidas à troca de diferentes mésons virtuais - partículas compostas por um quark e um antiquark. Em energias multi-TeV, por outro lado, espera-se que as interações de prótons sejam mediadas puramente por glúons. Em particular, o espalhamento elástico na transferência de baixo momento e altas energias tem sido explicado por muito tempo pela troca de um pomeron - um glueball virtual de "cor neutra" composto de um número par de glúons.
No entanto, em 2018, o TOTEM relatou medições em altas energias que não poderiam ser facilmente explicadas por esta ideia tradicional. Em vez disso, um outro objeto QCD parecia estar em jogo, suportando modelos nos quais um composto de três glúons, ou um contendo um número ímpar maior de glúons, estava sendo trocado. Os resultados foram suficientes para reivindicar evidências para o odderon, embora ainda não sua observação definitiva.
O novo trabalho é baseado em uma análise independente de modelo de dados em uma transferência de momento de médio alcance. As equipes TOTEM e DØ compararam os dados próton-próton do LHC (registrados nas energias de colisão de 2,76, 7, 8 e 13 TeV e extrapolados para 1,96 TeV), com os dados próton-antipróton do Tevatron medidos a 1,96 TeV, e encontraram evidências novamente para o odderon . Quando as equipes combinaram o resultado com medições em ângulos de espalhamento muito menores a 13 TeV pela colaboração do TOTEM, a significância do resultado foi aumentada para o nível de descoberta.
“Quando combinado com as medições a 13 TeV, a significância do resultado está na faixa de 5,2–5,7 desvios padrão e, portanto, constitui a primeira observação experimental do odderon”, disse Christophe Royon da University of Kansas, que apresentou os resultados em nome de DØ e TOTEM na semana passada. “Esta é uma grande descoberta do CERN e do Fermilab”.
Além do novo estudo independente do modelo TOTEM-DØ, vários documentos teóricos baseados em dados dos anéis de armazenamento de interseção, o Síncrotron Super Proton, o Tevatron e o LHC, e em entradas dependentes do modelo, fornecem evidências adicionais que sustentam a conclusão de que o odderon existe.
Esta atualização é uma versão modificada de uma história publicada originalmente no CERN Courier .
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