To DZERO επιβεβαιώνει το Y(4140) και τη διέγερσή του

Έχω αναφερθεί αρκετές φορές στο κοντινό παρελθόν σε μελέτες των CDF, CMS και LHCb για συντονισμούς (resonances) κατά τις διασπάσεις των Β+ μεσονίων. Η κατάσταση, εν συντομία, είχε ως εξής μέχρι χθες: Το CDF βρήκε ένα νέο σωματίδιο, το Υ(4140), ως μία συντονισμένη (J/ψ φ) ενδιάμεση κατάσταση (resonant intermidiate state) που δημιουργήθηκε μετά από την διάσπαση Β+ μεσονίων σε ένα J/ψ, ένα φ, και ένα θετικό καόνιο. Το CDF παράλληλα είδε και κάποιες ενδείξεις για την ύπαρξη περαιτέρω διέγερσης του ίδιου συστήματος των δύο σωματιδίων. Στη συνέχεια, το CMS επιβεβαίωσε τους ισχυρισμούς του CDF, βρίσκοντας observation-level σημαντικότητα και για τις δύο καταστάσεις, ενώ αντίθετα το LHCb δεν επιβεβαίωσε καμία από τις δύο.

Επιπρόσθετα, το  Belle, ένα «B-factory» πείραμα που μελετά συγκρούσεις ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων, δεν μπόρεσε ούτε και αυτό να βρει αποδείξεις της κατάστασης Υ(4140).

Με δύο πειράματα να «βλέπουν» το σήμα και δύο να το αμφισβητούν, η κατάσταση ήταν αμφιλεγόμενη. Συνυπολογίστε, μάλιστα, και το γεγονός πως η ερμηνεία αυτών των δύο καταστάσεων ως απλά μεσόνια ζεύγους κουάρκ-αντικουάρκ παρουσιάζει προβλήματα, καθώς και ότι προτείνονται ως μοντέλο συνθέσεις τεσσάρων κουάρκς, και θα καταλάβετε πως δημιουργείται μία πολύ ενδιαφέρουσα εικόνα !

Σήμερα (26/9/2013), το DZERO επανεξετάζει το ζήτημα με μία νέα ανάλυση η οποία καταλήγει στα ίδια συμπεράσματα με τα CDF και CMS. Πιστεύω, πως ανεξαρτήτως της στατιστικής σημαντικότητας που βρέθηκε για τις δύο καταστάσεις από τα διάφορα πειράματα (το DZERO βλέπει 3.1 τυπικές αποκλίσεις για το 4140 MeV state), το ότι έχουμε τρία ξεχωριστά πειράματα που παρατηρούν τα ίδια φαινόμενα είναι αρκετά ισχυρός λόγος να πιστέψει κανείς στην πραγματικότητα της ύπαρξής τους. Παραδόξως, τα δύο πειράματα που αρνούνται την ύπαρξη του Y(4140) είναι εγκαταστάσεις αφιερωμένες στην φυσική των Β μεσονίων. Ο αγώνας ανάμεσα σε πειράματα «πολλαπλών χρήσεων» και εκείνα που είναι αφοσιωμένα κάπου λήγει 3-0 αυτή τη φορά!

Από κάτω έχουμε το φάσμα, κατά το DZERO, της ανασυγκροτημένης μάζας του συστήματος J/ψ φ, που εντόπισαν από το σύνολο των δεδομένων όλου του Run II (αξίζει να σημειωθεί πως το DZERO αποκαλεί την κατάσταση X(4140), αγνοώντας το γεγονός πως το CDF το βρήκε πρώτο και το ονόμασε Y -ή αλλιώς, αναγνωρίζοντας πως μιλάνε για το ίδιο σωματίδιο, αλλά επιμένοντας να το αποκαλεί X).


Όπως μπορείτε να δείτε, υπάρχει πειστική ομοιότητα ανάμεσα στο φάσμα του DZERO

και αυτών που ελήφθησαν από το  CDF (με 6/fb συγκρούσεων πρωτονίων αντιπρωτονίων στα 1.96 TeV, βλέπε δεξιά) και το CMS (με 5.1/fb συγκρούσεων πρωτονίων στα 7 ΤeV, όπως φαίνεται παρακάτω). Προσέξτε πως στον άξονα-x των διαγραμμάτων είναι η μάζα έπειτα από αφαίρεση της (του PDG μέσου της) μάζας του J/ψ, αλλά δεν θα πρέπει να υπάρχει σύγχυση.

Πιστεύω το θέμα όσον αφορά την ύπαρξη των δύο καταστάσεων έχει πλέον διευθετηθεί. Από την άλλη, βέβαια, είμαστε ακόμα στην αρχή της έρευνας για τη φύση τους.

Αρχικό άρθρο:
http://www.science20.com/quantum_diaries_survivor/dzero_confirms_y4140_and_its_excitation-121198

26 Σεπτεμβρίου 2013

About qdsgreek

Greek version of "A Quantum Diaries Survivor" blog
This entry was posted in Tevatron and tagged . Bookmark the permalink.

Σχολιάστε

Εισάγετε τα παρακάτω στοιχεία ή επιλέξτε ένα εικονίδιο για να συνδεθείτε:

Λογότυπο WordPress.com

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό WordPress.com. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Twitter

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Twitter. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Facebook

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Facebook. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Google+

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Google+. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Σύνδεση με %s