Efekty prac naszego doktoranta na łamach Nature Communications

W publikacji zespołu NA61/SHINE i grupy teoretyków kluczową rolę odegrały wyniki dr. Wojciecha Brylińskiego, które otrzymał w toku prac nad rozprawą doktorską przygotowaną pod kierunkiem prof. Katarzyny Grebieszkow.

Artykuł dotyczy badania produkcji mezonów K w zderzeniach jąder argonu i skandu przy energii 11,9 GeV na parę zderzanych nukleonów. Obserwacja wykazała, że produkcja mezonów naładowanych jest o około 18% wyższa niż produkcja mezonów neutralnych. Łamie to jedną z zasad chromodynamiki kwantowej (teoria oddziaływań silnych, QCD), która przewiduje, że w limicie zerowych mas kwarków produkcja mezonów K zawierających kwarki ‘u’ i ‘anty-u’ (naładowane kaony) będzie na tym samym poziomie, co produkcja mezonów K zawierających kwarki ‘d’ i ‘anty-d’ (neutralne kaony).

Znane efekty łamania tzw. symetrii izospinowej, uwzględniane w modelach oddziaływań jądrowych, oraz większa liczba neutronów niż protonów w jądrach początkowych, prowadzą tylko do niewielkiej, kilkuprocentowej różnicy w stosunku produkcji mezonów naładowanych do neutralnych. Efekty te nie wyjaśniają jednak zaobserwowanych wyników. Zjawisko łamania symetrii izospinowej wykraczające poza te znane efekty ma istotność 4,7 sigma, co sugeruje potrzebę nowych, precyzyjnych pomiarów oraz teoretycznych prac w celu wyjaśnienia przyczyny tego zjawiska. Jak podkreśla cytowany na łamach CERN Courier Rob Pisarski, badacz z Brookhaven National Laboratory, „rozbieżność w wynikach NA61/SHINE jest wyraźnie istotna i pokazuje, że QCD nadal ma moc zaskakiwania naszych naiwnych oczekiwań”.

Prace nad dokumentem trwały od 2023 roku, a publikacja miała aż sześciu recenzentów.

 Zapoznaj się z artykułem: Evidence of isospin-symmetry violation in high-energy collisions of atomic nuclei

 Strona eksperymentu NA61/SHINE: https://shine.web.cern.ch