765 ورقة بحثية
من خلال نمذجة تأثيرات اضمحلال الرنين على ارتباطات بيون وكاون-بروتون في تصادمات البروتون-بروتون عند طاقة 13 تريليون إلكترون فولت، تُظهر هذه الدراسة وجود مصدر انبعاث أولي عالمي ذي قياس جماعي لجميع أنواع الهادرونات في الأنظمة التصادمية الصغيرة في مصادم الهادرونات الكبير.
قامت تجربة "أليس" (ALICE) بقياس المقطع العرضي للإنتاج الشامل للفوتونات الأولية المعزولة في تصادمات البروتون-بروتون (pp) والبروتون-رصاص (p-Pb) عند طاقات مختلفة في مصادم الهادرونات الكبير (LHC)، حيث لاحظت كبحاً في الزخم المستعرض المنخفض في تصادمات البروتون-رصاص يتوافق مع تأثيرات التظليل النووي المتوقعة بواسطة الكروموديناميكا الكمية الاضطرابية.
قدم تعاون أليس (ALICE) في مصادم الهادونات الكبير دليلاً مستقلاً عن النماذج على أن ما يقرب من 90% من الديترونات والديترونات المضادة تتشكل عبر تفاعلات نووية عقب اضمحلال رنينات قصيرة العمر في تصادمات بروتون-بروتون عالية الطاقة، مما يحل فجوة رئيسية في فهم إنتاج النوى (والنوى المضادة) الخفيفة في البيئات فائقة النسبية.
باستخدام بيانات تجربة LHCb من تصادمات Pb و Pb عند طاقة مركز الكتلة تريليون إلكترون فولت، تقيس هذه الدراسة نسبة إنتاج إلى كدالة في التعددية، مما يكشف عن تثبيط يعتمد على التعددية للشارمونيا الأولية في اتجاه ذهاب الرصاص (Pb-going direction)، وهو ما يشير إلى وجود آليات إضافية، قد تكون مرتبطة بتكوين بلازما الكوارك-غلوون، تتجاوز تأثيرات المرافِق (comover effects) القياسية.
قامت تجربة ALICE بقياس أطياف الزخم المستعرض والإنتاج المتكامل لهيبرونات مضاد- في تصادمات pp و p-Pb عند طاقة مركز الكتلة لكل زوج من النوكليونات تريليون إلكترون فولت باستخدام طريقة مبتكرة لإعادة بناء مضاد النيوترون، ووجدت أنه بينما تصف نماذج التفاعل متعدد الأجزاء أطياف الزخم المستعرض العالي بشكل أفضل، فإن جميع النماذج المختبرة تعيد إنتاج إجمالي الإنتاج وعوامل التعديل النووي ضمن حدود عدم اليقين.
تُقدم هذه الورقة تقريراً عن اعتماد إنتاج الـ على التعددية في تصادمات البروتون-بروتون عند طاقة تيرالكتر فولت باستخدام كاشف ALICE، حيث وجدت أن نسب العائد تتناقص مع زيادة التعددية، وأن مقارنات النموذج الحراري تشير إلى أن الـ لا يحتوي على غرابة خفية كبيرة.
تقدم هذه الورقة أول قياس لإنتاج في تصادمات البروتون-بروتون (pp) ذات الحد الأدنى من الانحياز (minimum-bias) والحد العالي من التعددية (high-multiplicity) عند طاقة مركز الكتلة تريليون إلكترون فولت، باستخدام طريقة إعادة بناء مبتكرة تجمع بين الفوتونات المتحولة وفوتونات الكالوريمتر، مما يوفر أطياف الزخم المستعرض والنسب التي تتوافق مع النماذج النظرية وتتيح دراسات فنتوسكوبية مستقبلية ذات صلة بفيزياء النجوم النيوترونية.
تقدم هذه الورقة نظام SVAROG، وهو مستقطب متعدد القنوات للنيوترونات بنقل المرآة الفائقة (supermirror) يتميز بكونه مدمجاً مع نظام كهرومغناطيسي، حيث تفصل خصائصه الأساسية، وتطبيقاته المحتملة في مفاعل PIK للأبحاث، وتحليلاً مقارناً مع مستقطبات نيوترونات النقل الموجودة حالياً.
تتقصى هذه الدراسة اعتماد تباين خواص انجراف الإلكترونات على درجة الحرارة في كواشف الجرمانيوم من النوع (n)، كاشفةً أن نماذج الانجراف القياسية تعطي تنبؤات غير فيزيائية، ومقترحةً نموذجاً معدلاً يتوافق بشكل أفضل مع البيانات التجريبية التي تم الحصول عليها من المسوحات السطحية عند درجات حرارة متفاوتة.
تُظهر هذه الدراسة أن قياسات نصف قطر النجوم النيوترونية عالية الدقة في المستقبل ستحد بشكل كبير من كثافة مرحلة الانتقال بين الهادرونات والـكواركات ومعلمات معادلة الحالة ذات الصلة من خلال التحليل البايزي، ومع ذلك ستظل غير حساسة إلى حد كبير لصلابة المادة الكواركية بغض النظر عن دقة القياس.