Вторник 13 октября 2026 года

 

Вы здесь:  Главная» Все новости» Наука» Физики СПбГУ создали детектор очарованных частиц для ЦЕРН


Физики СПбГУ создали детектор очарованных частиц для ЦЕРН

Понедельник, 21 Ноября 2016 12:22

Ученые лаборатории физики сверхвысоких энергий СПбГУ совместно с коллегами из Польши и Германии создали вершинный детектор для коллаборации NA61/SHINE — крупнейшего эксперимента на фиксированной мишени по изучению кварк-глюонной плазмы. Прибор позволит понять особенности образования агрегатного состояния материи, в котором находилась Вселенная в первые мгновения после Большого взрыва.  Исследователи рассчитывают, что новые данные с использованием детектора им удастся получить уже в декабре, сообщается в пресс-релизе, поступившем в редакцию Planet Today.

 

Рентген для первичной Вселенной

 

Кварк-глюонная плазма (КГП) — новое  сверхгорячее и сверхплотное агрегатное состояние вещества. Ученые предполагают, что именно в таком состоянии находилась Вселенная в первые микросекунды жизни. КГП — это своего рода жидкость из кварков и глюонов, не запертых в составные частицы (например, протоны и нейтроны), из которых состоит окружающая нас материя.

 

Для изучения кварк-глюонной плазмы ученые разгоняют тяжелые атомные ядра до световых скоростей на современных ускорителях (LHC, RHIC и SPS) и сталкивают между собой. Так как столкновения происходят при очень высокой энергии, ее становится достаточно для того, чтобы «сплавить» протоны и нейтроны первоначальных ядер в одну кварк-глюонную каплю.

 

Создаваемая таким образом кварк-глюонная плазма чрезвычайно нестабильна: от момента создания до ее распада проходит всего около 0,00000000000000000000001 секунды. В момент распада свободные кварки КГП объединяются в группы, образуя частицы, которые улавливаются детекторами на физических экспериментах.

 

В образовании КГП на эксперименте принимают участие не только кварки, изначально находящиеся внутри протонов и нейтронов, но и более тяжелые виды этих частиц. Вообще, процесс рождения новых кварков и аннигиляция старых происходит непрерывно до самого распада капли, однако тяжелые виды рождаются в основном в самый первый момент столкновения, то есть до образования капли как таковой. Именно поэтому они представляют особый интерес для исследователей. Изучение частиц, содержащих подобные первичные кварки, может служить своего рода рентгеном кварк-глюонной плазмы. Лучшим представителем семейства кварков для этой цели считается c-кварк. Он не содержится в обычной материи, как u- и d-кварки, достаточно тяжел, чтобы практически не образовываться внутри самой капли, в отличие от s-кварка, и при этом достаточно легок, чтобы образовываться в первые моменты столкновения в необходимом для «рентгена» количестве. Другое имя c-кварка — очарованный (charm).

 

Вершинный детектор — ловец очарованных частиц

 

Новый вершинный детектор, разработанный учеными СПбГУ и исследователями из Польши и Германии, призван фиксировать распады короткоживущих частиц, содержащих очарованный кварк. Ввиду того что такие частицы распадаются практически сразу после рождения, не пролетев и десятой доли миллиметра (что тем не менее в миллиарды раз больше размера образующихся капель КГП), их регистрация является серьезной экспериментальной задачей.

 

Детектор представляет собой несколько плоскостей, образованных пластинами тончайших (50 микрон) матриц. Каждая матрица состоит из миниатюрных кремниевых чувствительных  ячеек — пикселей (1 пиксель — 0,018 миллиметра).

 

Рожденная частица, пролетая через пиксель, оставляет в нем сигнал. По получившимся точкам-пикселям восстанавливается траектория движения частицы, а по нескольким траекториям — положение точки их вылета (основная вершина). Наличие второй вершины, расположенной вблизи от основной, может свидетельствовать о распаде короткоживущей частицы.

 

«У нас накоплен большой опыт строительства вершинных детекторов. С подобным проектом еще в 1992 году мы вошли в международную научную коллаборацию ALICE на Большом адронном коллайдере, — рассказывает  заведующий лабораторией физики сверхвысоких энергий  СПбГУ Григорий Феофилов. —  Сегодня совместно с коллегами из европейских стран мы решили применить эти разработки  в эксперименте NA61/SHINE в ЦЕРН. Кроме того, наши технологии радиационно-прозрачных  вершинных детекторов  оказались очень востребованы в строящемся комплексе коллайдера NICA в Дубне».

 
 

 
 
Волкова Алена Опубликовано в Наука
Читайте также
Почему загадочную рукопись Войнича до сих пор невозможно расшифровать Почему загадочную рукопись Войнича до сих пор невозможно расшифровать Тысячи загадочных слов, сотни непонятных иллюстраций и язык, который никто не может понять… На протяжении веков рукопись Войнича оставалась одной из самых неразрешимых загадок в мире лингвистики, криптографии и истории…
Вселенная может быть намного моложе, чем считалось Вселенная может быть намного моложе, чем считалось В последние несколько лет астрофизики застряли в тупике из-за упорного противоречия. Два разных метода измерения скорости расширения Вселенной дают два разных результата. Космологи называют этот разрыв «напряжением Хаббла», и это…
Семена, которые «слышат» дождь, прорастают на 40% быстрее  Семена, которые «слышат» дождь, прорастают на 40% быстрее  Представьте себе рисовое семечко, которое может «слышать» дождь еще до того, как намочит его, а затем вдруг «проснуться» и начать расти на 40% быстрее. Это звучит как начало ботанической сказки,…
Интернет и СМИ
Главное за сутки
Повреждение школы в Калужской области и 604 БПЛА. Последствия атак ВСУ на российские регионы Повреждение школы в Калужской области и 604 БПЛА. Последствия атак ВСУ на российские регионы Средства противовоздушной обороны в течение ночи сбили 604 украинских беспилотника над российскими регионами, сообщили в Минобороны РФ. Школа, два частных дома и один автомобиль получили повреждения в результате атаки дронов…
Поражены предприятия ВПК, логистические центры и объекты ж/д инфраструктуры. Удары ВС РФ по объектам на Украине Поражены предприятия ВПК, логистические центры и объекты ж/д инфраструктуры. Удары ВС РФ по объектам на Украине Российские войска в ходе ночных групповых ударов поразили предприятия военно-промышленного комплекса, логистические центры, а также объекты железнодорожной и портовой инфраструктуры Украины. Об этом сообщили в Минобороны РФ. ТАСС собрал основное…
В Хиросиме нашли неизвестные киноматериалы о последствиях атомных бомбардировок В Хиросиме нашли неизвестные киноматериалы о последствиях атомных бомбардировок Неизвестные ранее киноматериалы, на которых запечатлены последствия американских атомных бомбардировок, обнаружены в Библиотеке визуальной культуры города Хиросима. Об этом объявила администрация этого учреждения. Найденные материалы были отсняты по указанию американских…
Тема дня
Европа заявила о предательстве со стороны США в войне до последнего украинца Европа заявила о предательстве со стороны США в войне до последнего украинца

Дизельная сделка США и РФ привела европейцев в состояние шока. Украина и лидеры ЕС недовольны готовн...

Фото
Средневековая добыча свинца подвергала детей воздействию токсичных металлов Средневековая добыча свинца подвергала детей воздействию токсичных металлов

Жители средневековых английских поселений, занимавшихся добычей свинца, сталкивались с уровнем загря...

Опрос

Останется-ли Сербия дружественной России страной?

 

Анекдот дня

Финляндия ограничила доступ к полученным из России документам до 9999 года. А они таки оптимисты!

Еще »

Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.

Интересные материалы
МЫ ВКОНТАКТЕ

Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций

(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном

цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с

точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии

предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей

сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".