Nacházíte se

Domů

Pozorování rozptylu světla na světle ve srážkách těžkých iontů v detektoru ATLAS na LHC

J. Chudoba1, J.Hejbal1, O.Hladík1,Jakoubek1, O. Kepka1, A. Kupčo1, V. Kús1, M. Lokajíček1, R. Lysák1, M. Marčišovský1, M. Mikeštíková1, S. Němeček1, O. Penc1, P. Šícho1, P. Staroba1, M. Svatoš1, M. Taševský.1 M. Aaboud et al.2
Nature Physics 13 (2017), 852–858 doi:10.1038/nphys4208

V klasické elektrodynamice nedochází k rozptylu světla na světlu, jde o čistě kvantový proces svázaný s polarizací vakua. Tento rozptyl je velice vzácný a jeho pozorování bylo umožněno díky silnému elektromagnetickému poli generovanému v silně relativistických srážkách těžkých iontů. První evidence tohoto fundamentálního procesu byla pozorována v ultraperiferálních srážkách jader olova při těžišťové energii 5,02 TeV na nukleon, zaznamenaných detektorem ATLAS na urychlovači Large Hadron Collider v CERNu. V souboru dat odpovídajících luminozitě 480 µb-1 zaznamenal experiment ATLAS celkem 13 kandidátů s očekávaným pozadím 2,6 ± 0,7 případu. Pozorovaná statistická signifikance procesu rozptylu světla na světle tak byla na úrovni 4,4σ směrodatné odchylky. Změřená četnost těchto srážek odpovídá predikcím kvantové elektrodynamiky.

Rozdělení vybraných kinematických veličin pro kandidáty na YY → YY případy.

Akoplanarita (Aco) fotonového páru před aplikací podmínky Aco<0,01 (vlevo) a invariantní hmotnost páru po aplikaci podmínky Aco<0,01(vpravo). Data (body) jsou porovnána s Monte Carlo (MC) predikcemi. Očekávaný signál pocházející z rozptylu světla na světle je znázorněn červenou čarou, ostatní MC histogramy pak představují hlavní pozadí. Statistické chyby dat jsou zobrazeny vertikálními úsečkami.

1Institute of Physics, Czech Academy of Sciences, Na Slovance 1992/2, 1822 Prague, Czech Republic.
2Atlas Collaboration