Ученые Института ядерной физики им. Г.И. Будкера (ИЯФ СО РАН) в Новосибирске смогли повысить точность измерения структуры нейтронов и антинейтронов. По сравнению с результатами прошлого года в этом году физики увеличили статистику набора данных в четыре раза, в два раза улучшили точность эксперимента и разработали прецизионный метод регистрации нужных для исследования частиц. Эксперимент проводился на электрон-позитронном коллайдере ВЭПП-2000 со сферическим нейтральным детектором (СНД).
Отмечается, что полученный результат согласуется с предыдущим измерением сферического нейтрального детектора, а также с международным экспериментом BESIII, проведенным в Китае в области энергии 2 ГэВ. Сейчас на уровне энергии до 2 ГэВ ИЯФ СО РАН является первопроходцем.
«Помимо того, что наше новое измерение согласуется с предыдущими, наши данные говорят, например, о том, что по величине формфактор нейтрона меньше формфактора протона», – рассказал главный научный сотрудник ИЯФ Сергей Середняков. По его словам, формфактор – это важная измеряемая у элементарных частиц величина, и она всегда была предметом теоретического и экспериментального изучения.
При этом в экспериментальной физике невероятно важна точность, поэтому ученые постоянно работают над тем, чтобы уменьшить «усы» ошибки – чем больше расхождений, тем меньше точность измерений. Предельный вариант точности – отсутствие «усов». Измеренные события, то есть рождение пары частицы и античастицы, физики называют измерением сечения. Сечение обозначается буквой σ и измеряется в квадратных сантиметрах. Для выражения сечений столкновений элементарных частиц используют более удобную единицу – 1 нанобарн = 10-33 см2.
«Мы измерили сечение процесса аннигиляции электрона и позитрона в пару нейтрон-антинейтрон с хорошей точностью – 0,1 нанобарн (нб). И теперь очень интересно увидеть результаты независимых экспериментов по измерению нейтронов-антинейтронов на пороге реакции», – рассказал Середняков.
У нейтрона есть свой особый признак – ему нужно время, довольно продолжительное, около пяти наносекунд, чтобы долететь до детектора. Это время задержки для нейтрона ученые уже знают, а измеряя его в эксперименте, могут достоверно выделять необходимые им события. Для эксперимента СНД и был разработан новый метод регистрации нейтрон-антинейтронных событий. Метод позволяет с высоким разрешением, всего за примерно 1 наносекунду, измерять время прихода сигнала в каждом из 1640 кристаллов калориметра детектора СНД.
Как говорится в сообщении пресс-службы ИЯФ СО РАН, ученые проводят эксперименты на коллайдере для проверки теории микромира – это стандартная модель, описывающая многообразие частиц во Вселенной и их взаимодействие. С помощью ВЭПП-2000 специалисты получают адроны, которые возникают при столкновении электронов и позитронов, и изучают структуру и свойства полученных частиц.
Источник: ИЯФ СО РАН
распечатать статью
