物理学家们紧凑型μ介子螺线管(CMS)协作在Cern的大型强子撞机(LHC)中观察到从两个质子之间的单一碰撞中出现的三个J /ψ颗粒。
这J/ψ介子(J/psi介子或psion)是一种味道中性介子,其质量大约是质子的三倍。
该颗粒由魅力和抗魅力对组成,通过强力紧密地保持在一起。
1974年,在粒子物理学所谓的“十一月革命”中,它在两次实验中意外地被发现。这反过来又导致了魅力夸克的发现,魅力夸克是上夸克较重的表亲。
它取得了实验的先驱 - 伯顿里希特和塞缪尔·汀 - “物理诺贝尔奖”1976年,重要的是,在高能物理学领域开辟了新窗口。
ATLAS、CMS和LHCb实验之前曾见过一个或两个J/ψ粒子从单粒子碰撞中出来,但在新的CMS分析之前,他们从未见过三个J/ψ粒子同时产生。
这一过程的罕见性反映在发现的事件数量上,在大型强子对撞机2015-2018年运行2期间发生的近1000亿次质子-质子相互作用中,只有区区5次。
这新结果,发表于CERN CDS.InformationServer具有超过五个标准差的统计显著性—在粒子物理学中用于声明粒子或过程观测的阈值。
“这一结果提供了一种新颖的独立方法来研究夸克和胶合在质子内的横向密度的演变,首次生产三个J /ψ粒子的产生,”CMS物理学家斯特凡诺·莱顿博士及其同事。
“在未来20年,大型强子对撞机的实验预计会积累质子-质子碰撞的数据样本,这些样本比我们团队分析的样本大20倍。”
“因此,未来的研究将使我们能够更精确地测量J/ψ粒子和其他较重粒子的三重生成,从而大大提高我们对所探测到的最高能量尺度下质子结构的理解。”
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CMS合作。2021.S³= 13 TEV的质子 - 质子碰撞中的三重J /ψ梅森生产的观察。CMS-PAS-BPH-21-004