Yeni bir teorik analiz, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’ndaki yüksek enerjili parçacık deneylerinin sonuçlarını çekirdeklerdeki üç-proton etkileşimlerine bağlamaktadır.
Yoğun nükleer madde teorileri büyük ölçüde proton ve nötron üçlülerinin davranışlarına dayanır. Bu davranışın doğrudan gözlemlenmesi karasal laboratuvarların yeteneklerinin ötesindedir. Ancak, İtalya Ulusal Nükleer Fizik Enstitüsü’nden Alejandro Kievsky ve meslektaşları, İsviçre’deki CERN Büyük Hadron Çarpıştırıcısı‘nda ALICE deneyi tarafından kaydedilen parçacık çarpışmalarından çıkarılabileceğini göstermiştir.
ALICE Deneyi Hakkında
Geçtiğimiz yıl ALICE deneyi, proton demetlerini 13 TeV’de bir araya getirmenin sonuçlarını açıkladı.
ALICE’in dedektörlerine ulaşan kaonlar, protonlar ve döteronlar, parçacıklar birkaç femtometre genişliğindeki bir hacimden hayat bulduğunda oluşan korelasyonları taşıyordu. Bu küçük bölmede neler olduğunu anlamak için Kievsky ve meslektaşları, üç nükleonun (nötronlar ve protonlar) bir araya gelme senaryosunu incelediler ve birbirlerinden ayrıldıklarında hangi belirgin korelasyonların oluşacağını hesapladılar.
Çalışma, üç nükleonun başlangıç durumunu karakterize eden kaynak fonksiyonunu ve sonraki uzaysal dağılımlarını temsil eden saçılma dalga fonksiyonunu belirlemeyi içeriyordu.
Araştırmacılar üç cisim kaynak fonksiyonunu, üç nükleon-nükleon mesafesine dayanan genelleştirilmiş bir koordinat olan hiperradyus kullanarak modelledi. Saçılma dalga fonksiyonunun, küresel harmoniklerin bir genellemesi olan hipersferik harmonikler cinsinden hesaplanması gerekiyordu.
Araştırmacılar, saçılma dalga fonksiyonunu kısmi dalgalar halinde genişleterek hem kısa menzilli güçlü nükleer kuvveti hem de uzun menzilli Coulomb kuvvetini ele alabildiler. İkinci kuvvetin doğru bir şekilde ele alınması, üç nükleonun da proton olduğu en zor senaryodaki asimptotik davranışın anlaşılmasında kritik öneme sahipti.
Kievsky ve meslektaşlarının analitik çerçevesi proton, nötron ve ikisinin kombinasyonlarından oluşan üçlüleri işleyebiliyor. Ayrıca döteronları ve mezonları da işleyebiliyor. “Üç cisim sistemlerini incelemenin yeni bir yolunun kapısını açtık” dedi. O ve ekibi, ALICE kullanılarak zaten ölçülmüş olan iki proton ve bir Λ baryonu arasındaki korelasyonları analiz etmeyi amaçlıyor.
Kaynak: https://physics.aps.org/articles/v17/s42
