2022年

CMS合作组首次发现三J/psi粒子同时产生事件

2022-04-19    点击:

2021年底,在位于欧洲核子中心(CERN)的大型强子对撞机(LHC)上,物理学家在CMS(Compact Muon Solenoid)实验上首次发现三J/y粒子同时产生事件。2022年4月13日,清华-南师CMS研究组成员、本科生顾晋京代表CMS合作组在美国物理协会四月会议(APSPhysics April Meeting 2022)上报告了这一结果[1]。

在这项研究中,CMS合作组首次在世界上观测到在一次质子质子对撞中同时产生三个J/y粒子的事件,信号显著度超过5个标准差,同时也测量了pp→J/y+J/y+J/y+X这一过程的反应截面。CMS合作组已将研究论文投稿至《自然·物理》(Nature Physics)[2]。

清华-南师CMS组目前主要在多J/y及其它类似末态研究奇特强子和寻找新物理。上世纪80年代,中国粒子理论学家赵光达院士等提出理论模型预言了“全粲”四夸克态家族的存在。2020年,LHCb实验在同时产生双J/y粒子的质子质子对撞事件中首次发现第一个全粲四夸克候选态(新粒子X(6900))存在的证据,结果发表于《ScienceBulletin》。清华-南师CMS组的张敬庆(博士后)、MuhammadAhmad(博士后)、刘锦枫(博三)、温宏伟(博三)、王地(博二)、梁正臣(博一)、王晰宁(大四)、顾晋京(大三)、姚乐凯(大二)等成员正在CMS实验上通过多个相近的末态,验证LHCb实验的结果、寻找新的多夸克态粒子,其中多项工作已经进入合作组内部审核阶段。

CMS探测器是CERN大型强子对撞机上的粒子物理实验装置之一。CMS合作组由来自50多个国家、200多个单位的5000多名成员组成,其中中国组由来自中科院高能所、北京大学、中国科技大学、北京航空航天大学、清华大学、中山大学、浙江大学、复旦大学、南京师范大学等的研究人员组成。清华大学2017年成为CMS合作组的正式成员,物理系2019年开始组建CMS研究团队,并参加了CMS上的三个子探测器(GEM、HGCal、MTD)的升级建造工作,目前易凯教授为清华-南师CMS组负责人,胡震副教授为CMS实验“B物理产物与性质组”召集人。

[1]https://assets.onlineeventapp.com/apsapr22/EventFiles/apsapr2022/PresentationFiles/Uploads/23882377/33060397/Z12%20046725%20Gu.pdf

[2]https://arxiv.org/abs/2111.05370